CN217641738U - 一种2-20GHz超宽带3dB电桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种2‑20GHz超宽带3dB电桥，包括由七层平行堆叠的板构成的层叠体，所述层叠体从上到下依次为上地层、上PCB板层、上耦合带线层、中PCB板层、下耦合带线层、下PCB板层、下地层，所述上耦合带线层和下耦合带线层的耦合带线形状结构相同，均由两个阻抗变换单元组成几字形对称结构，所述阻抗变换单元由9节1/4波长阻抗变换节组成，拓展了使用带宽，并且上下两层耦合带线层之间相互强耦合，共同实现了在2‑20GHz的频段内3dB的耦合量，能够用于两路信号的合成，适合宽带大功率合成。并且整个电桥是互易结构，四个端口可以交换使用，可以实现两进两出，两进一出，一进两出。

Description

一种2-20GHz超宽带3dB电桥

技术领域

本实用新型涉及3dB电桥技术领域，具体涉及一种2-20GHz超宽带3dB电桥。

背景技术

随着无线通信技术的飞速发展，卫星通讯、wlan等新型通信方式对无线通信系统提出了日益严苛的要求，人们希望获得更多的频谱资源，来提高数据的传输速率，无线通信设备及其电子器件不断向着小型化、宽频带方向发展。在这种背景之下，超宽带技术(uwb)日益成为研究热点，具有系统结构简单、生产成本低、抗干扰性能优良、功率损耗小、数据传输速率高和安全性能好等优点。特别是在功放领域，频带带宽要求越来越宽，输出功率要求越来越大，由于MMIC的输出功率有限，要研制大功率固态功放，就要采用多个集成功率管芯进行功率合成，因此功率合成器件的研制就成为首要解决的问题。为了提供合成的效率，合成器件的插损就要做到尽量小，插损减小能够使效率提高，同时有利于整体散热的设计。合成器件的输入输出驻波也需要良好，驻波越差，反射会管芯的功率越大，不仅合成效率大打折扣，而且可能会导致芯片的烧毁。

目前几类主要的功率合成技术包括0度合成、90度合成，巴伦合成。0度合成常见的就是威尔金森功分器，在宽带大功率合成情况下隔离电阻很难选取合适的，隔离度差，端口之间容易串扰。90度合成常见的是3dB耦合器即3dB电桥，带宽宽，插损小，隔离度好，驻波优良，承受功率较大，非常适合宽带大功率功放的合成。巴伦合成因需要使用同轴电缆进行信号的变换，导致信号在不同介质中传输插损增大，并且带宽较窄，不适合宽带大功率合成。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种2-20GHz超宽带3dB电桥，应对宽带大功率合成的使用。

本实用新型采用下述的技术方案：

一种2-20GHz超宽带3dB电桥，包括由七层平行堆叠的板构成的层叠体，所述层叠体从上到下依次为上地层、上PCB板层、上耦合带线层、中PCB板层、下耦合带线层、下PCB板层、下地层，所述上耦合带线层和下耦合带线层的耦合带线形状结构相同，均由两个阻抗变换单元组成几字形对称结构，所述阻抗变换单元由9节1/4波长阻抗变换节组成，拓展了使用带宽，并且上下两层耦合带线层之间相互强耦合，共同实现了在2-20GHz的频段内3dB的耦合量，能够用于两路信号的合成。

优选的，所述上地层和下地层为厚度0.035mm的铜板。

优选的，所述上PCB板层和下PCB板层为厚度0.762mm的Rogers5880高频板材。

优选的，所述中PCB板层为厚度0.127mm的Rogers5880高频板材。

优选的，所述耦合带线两端为50欧姆连接线，可以连接任意50欧姆系统。

优选的，所述上耦合带线层的阻抗变换单元两端一端连接输入端口、另一端连接直通端口；所述下耦合带线层的阻抗变换单元两端一端连接隔离端口、另一端连接耦合端口。

优选的，所述电桥为互易结构，所述输入端口、直通端口、隔离端口、耦合端口可以交换使用，可以实现两进两出，两进一出，一进两出，不使用的端口需要接足够功率的负载。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的耦合带线层由9节1/4波长阻抗变换节组成，拓展了使用带宽，并且上下两层耦合带线层之间相互强耦合，共同实现了在2-20GHz的频段内3dB的耦合量，能够用于两路信号的合成，适合宽带大功率合成。并且整个电桥是互易结构，四个端口可以交换使用，可以实现两进两出，两进一出，一进两出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型分层结构示意图；

图3为本实用新型耦合带线示意图。

图中：

1-上地层、2-上PCB板层、3-上耦合带线层、4-中PCB板层、5-下耦合带线层、6-下PCB板层、7-下地层、8-输入端口、9-直通端口、10-隔离端口、11-耦合端口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图2所示，一种2-20GHz超宽带3dB电桥包括由七层平行堆叠的板构成的层叠体，所述层叠体从上到下依次为上地层1、上PCB板层2、上耦合带线层3、中PCB板层4、下耦合带线层5、下PCB板层6、下地层7，所述上耦合带线层3和下耦合带线层5的耦合带线形状结构相同，均由两个阻抗变换单元组成几字形对称结构，所述阻抗变换单元由9节1/4波长阻抗变换节组成，拓展了使用带宽，并且上下两层耦合带线层之间相互强耦合，共同实现了在2-20GHz的频段内3dB的耦合量，能够用于两路信号的合成。

所述上地层1和下地层7为厚度0.035mm的铜板。

所述上PCB板层2和下PCB板层6为厚度0.762mm的Rogers5880高频板材。

所述中PCB板层4为厚度0.127mm的Rogers5880高频板材。

所述耦合带线两端为50欧姆连接线，可以连接任意50欧姆系统。

所述上耦合带线层3的阻抗变换单元两端一端连接输入端口8、另一端连接直通端口9；所述下耦合带线层5的阻抗变换单元两端一端连接隔离端口10、另一端连接耦合端口11。

所述电桥为互易结构，所述输入端口8、直通端口9、隔离端口10、耦合端口11可以交换使用，可以实现两进两出，两进一出，一进两出，不使用的端口需要接足够功率的负载。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种2-20GHz超宽带3dB电桥，包括由七层平行堆叠的板构成的层叠体，所述层叠体从上到下依次为上地层(1)、上PCB板层(2)、上耦合带线层(3)、中PCB板层(4)、下耦合带线层(5)、下PCB板层(6)、下地层(7)，所述上耦合带线层(3)和下耦合带线层(5)的耦合带线形状结构相同，均由两个阻抗变换单元组成几字形对称结构，所述阻抗变换单元由9节1/4波长阻抗变换节组成。

2.根据权利要求1所述的一种2-20GHz超宽带3dB电桥，其特征在于，所述上地层(1)和下地层(7)为厚度0.035mm的铜板。

3.根据权利要求1所述的一种2-20GHz超宽带3dB电桥，其特征在于，所述上PCB板层(2)和下PCB板层(6)为厚度0.762mm的Rogers5880高频板材。

4.根据权利要求1所述的一种2-20GHz超宽带3dB电桥，其特征在于，所述中PCB板层(4)为厚度0.127mm的Rogers5880高频板材。

5.根据权利要求1所述的一种2-20GHz超宽带3dB电桥，其特征在于，所述耦合带线两端为50欧姆连接线。

6.根据权利要求1所述的一种2-20GHz超宽带3dB电桥，其特征在于，所述上耦合带线层(3)的阻抗变换单元两端一端连接输入端口(8)、另一端连接直通端口(9)；所述下耦合带线层(5)的阻抗变换单元两端一端连接隔离端口(10)、另一端连接耦合端口(11)。

7.根据权利要求6所述的一种2-20GHz超宽带3dB电桥，其特征在于，所述电桥为互易结构，所述输入端口(8)、直通端口(9)、隔离端口(10)、耦合端口(11)可以交换使用。

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