CN215342919U - 一种高方向性微带定向耦合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高方向性微带定向耦合器，包括：介质板和印制在所述介质板上的两根平行设置的微带线，其中一根为信号线，另一根为耦合线；所述信号线和所述耦合线的两端分别设置有等效电容C1和等效电容C2；所述耦合线包括等效电感L，所述等效电感连接所述等效电容C1和等效电容C2。本申请能够提高微带定向耦合器的方向性。

Description

一种高方向性微带定向耦合器

技术领域

本实用新型涉及微波信号的耦合技术领域，尤其涉及一种高方向性微带定向耦合器。

背景技术

市场上的微带定向耦合器由两根并行的50欧姆阻抗微带线组成，两根微带线长度为波长的四分之一，其中一条是信号线，另一条是耦合线，如图1所示。其中耦合线的一端对地接50欧姆负载，一端为耦合输出，输出耦合信号的方向为输出端到负载端，并生微带线的间距越小，耦合度越大。

微带定向耦合器由于成本低和易于实现，广泛应用于各种微波电路中。由于微带线介质是非均匀的，其奇偶模相速不相等，造成微带线定向偶合器的方向性恶化。随着微波频率提高，耦合信号幅度下降，微带线定向耦合器的方向性会进一步恶化，如图2所示。

因此，如何提高微带定向耦合器的方向性是本领域重要的一个研究课题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种高方向性微带定向耦合器，旨在提高微带定向耦合器的方向性。

根据本申请实施例提供的一种高方向性微带定向耦合器，包括：介质板和印制在所述介质板上的两根平行设置的微带线，其中一根为信号线，另一根为耦合线；所述信号线和所述耦合线的两端分别设置有等效电容C1和等效电容C2；所述耦合线包括等效电感L，所述等效电感连接所述等效电容C1和等效电容C2。

在本实用新型的高方向性微带定向耦合器中，所述微带线的长度为波长的四分之一。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请设计了一种高方向性微带定向耦合器，本设计通过调谐补偿电容C1、C2与补偿电感L，可实现极低插损、极低驻波、小尺寸、方向性大于10dB。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是传统微带线定向耦合器的原理示意图；

图2是传统微带线定向耦合器的方向性随着微波频率的变化图；

图3是本申请实用新型的高方向性微带定向耦合器的PCB示意图；

图4是本申请实用新型的高方向性微带定向耦合器的原理示意图；

图5是添加了电容C1和电容C2后的线定向耦合器的方向性随着微波频率的变化图；

图6是添加了电容C1、电容C2和电感L后的线定向耦合器的方向性随着微波频率的变化图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参照图3-图6所示，本实用新型公开了一种高方向性微带定向耦合器，其包括介质板和印制在介质板上的两根平行设置的微带线，其中一条微带线为信号线，另一条微带线为耦合线。信号线和耦合线的两端分别设置有等效电容C1和等效电容C2，耦合线包括等效电感L，等效电感L和连接等效电容C1和等效电容C2。本实施例中，该介质板即为PCB板。

在功率放大器的输出端，通过信号线的正向功率通常会比反向功率信号大10dB而传统的定向耦合器设计中，耦合线的方向性小于10dB，结果造成反射功率检测比实现值大，不能有效判断出反射功率是否过大。在些功放的输出端通过增加环行器来实现反向监测的高方向性，但是环行器有带宽窄、插损大、尺寸大、成本高的缺点，在宽带功效、小尺寸设计、低成本要求上难以实现。

本申请通过调谐补偿电容C1、C2和补偿电感L，可实现极低插损、极低驻波、小尺寸、方向性大于10dB的定向耦合器，并且在可以PCB板上实现，不会增加材料成本。采用本申请的定向耦合器做反向信号检波，正向信号的影响小，可准确判断出反射状态。

需要说明的是，电容C1、电容C2和电感L的值需要根据具体的频段来具体设置，本申请没有给出具体的参数。

下面对本申请的一些实验数据进行描述，在信号线和耦合线间距不变的条件下，添加等效电容C1和等效电容C2可增加耦合器的耦合度，同时提高耦合器的方向性，如图5所示。随着电容C1和电容C2的添加，信号线的驻波变差，对主路产生不良影响，此时再通过在耦合线上增加电感L以调谐，通过调谐耦合线的宽度以改变电感L，可得到最佳的耦合线参数，在改善信号线驻波的同时，进一步改善耦合器的高频方向性，如图6所示。

在一个可选的实施例中，微带线的长度为波长的四分之一。

在一些实施例中，本申请的高方向性微带定向耦合器可以单独作为一个贴片件设置，将其封装好后，组成一个定向耦合器，并贴到PCB板上。其原理请参照上述的高方向性微带定向偶合器，在此不做赘述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种高方向性微带定向耦合器，其特征在于，包括：介质板和印制在所述介质板上的两根平行设置的微带线，其中一根为信号线，另一根为耦合线；所述信号线和所述耦合线的两端分别设置有等效电容C1和等效电容C2；所述耦合线包括等效电感L，所述等效电感连接所述等效电容C1和等效电容C2。

2.根据权利要求1所述的高方向性微带定向耦合器，其特征在于，所述微带线的长度为波长的四分之一。

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