FI83003C - 180-GRADS HYBRIDKOPPLING. - Google Patents
180-GRADS HYBRIDKOPPLING. Download PDFInfo
- Publication number
- FI83003C FI83003C FI891912A FI891912A FI83003C FI 83003 C FI83003 C FI 83003C FI 891912 A FI891912 A FI 891912A FI 891912 A FI891912 A FI 891912A FI 83003 C FI83003 C FI 83003C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- hybrid
- degree
- graders
- signal
- phase shift
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
- H01P5/19—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port of the junction type
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguides (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Description
1 83003 180-asteen hybridikytkentä1 83003 180-degree hybrid coupling
Keksinnön kohteena on 180-asteen hybridikytkentä, joka käsittää sisääntulon ja kaksi toisiinsa nähden 180-5 asteen vaihesiirrossa olevaa ulostuloa.The invention relates to a 180-degree hybrid circuit comprising an input and two outputs with a 180-5 degree phase shift relative to each other.
Tietyissä sovellutuksissa, kuten esimerkiksi balansoiduissa sekoittimissa, tarvitaan 180-asteen hybridiä, jossa sekä vaihe- että amplitudibalanssi hybridin eri ulostulojen eli haarojen välillä ovat erittäin hyviä tai lä-10 hellä optimia laajalla taajuuskaistalla. Suurtaajuuksilla ja mikroaaltotaajuuksilla tällaiset 180-asteen hybridit eli balunit on toteutettu pääasiassa mikroliuskarakenteil-la, kuten Rat-Race, kytketyt johdot, parijohto, koplanaari, kaksois-Lange-kytkin, ym. Esimerkiksi Rat-Race-rakenteella 15 saavutetaan 10-asteen vaihebalanssi ja 1 dB:n amplitudi-balanssi noin 20 %:n taajuuskaistalla.Certain applications, such as balanced mixers, require a 180-degree hybrid in which both the phase and amplitude balances between the different outputs or branches of the hybrid are very good or close to optimal over a wide frequency band. At high frequencies and microwave frequencies, such 180-degree hybrids, i.e. Baluns, are implemented mainly with microstrip structures such as Rat-Race, coupled wires, pair wire, coplanar, double-Lange switch, etc. For example, the Rat-Race structure 15 achieves a 10-degree phase balance and 1 dB amplitude balance in the frequency band of about 20%.
Artikkelissa "Designing with the Double Lange Coupler", Derek Fitzgerald, RF design, October 1988, s. 46-48, on esitetty kahdella Lange-kytkimellä toteutettu 180-asteen 20 hybridi. Siinä on kaksi 90-asteen Lange-kytkintä kytketty . . sarjaan siten, että sarjaankytkettyjen hybridien läpikul- kenut signaali on 180-asteen vaihesiirrossa sisääntulosig-naaliin nähden. Kuten kyseisen artikkelin kuviosta 5 voidaan nähdä, myös tällaisen hybridikytkennän ongelmana on 25 huono amplitudi- ja vaihebalanssi. Siten niitä voidaan käyttää vain pistemäisillä taajuuksilla eikä laajalla taajuusalueella.The article "Designing with the Double Lange Coupler," by Derek Fitzgerald, RF design, October 1988, pp. 46-48, presents a 180-degree 20 hybrid implemented with two Lange switches. It has two 90-degree Lange switches connected. . in series such that the transmitted signal of the series-connected hybrids is 180 degrees out of phase with respect to the input signal. As can be seen from Figure 5 of that article, the problem of such a hybrid coupling is also the poor amplitude and phase balance. Thus, they can only be used at point frequencies and not over a wide frequency range.
Esillä olevan keksinnön päämääränä on aikaansaada 180-asteen hybridikytkentä, jossa amplitudi- ja vaiheba-30 lanssi eri haarojen välillä ovat erittäin hyviä laajalla taajuusalueella.It is an object of the present invention to provide a 180 degree hybrid coupling in which the amplitude and phase ba-lance between the different branches are very good over a wide frequency range.
Tämä päämäärä ratkaistaan johdannossa esitettyä tyyppiä olevalla hybridikytkennällä, jolle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että hybridikytkentä käsittää 35 signaalijakajan ja kaksi keskenään symmetristä 90-asteen 2 83003 hybridipiiriä, joista toinen on kytketty aiheuttamaan si-sääntulosignaalille +90-asteen vaihesiirron ja toinen -90-asteen vaihesiirron kahden toisiinsa nähden 180-asteen vaihesiirrossa olevan ulostulosignaalin tuottamiseksi.This object is solved by a hybrid circuit of the type described in the introduction, which according to the invention is characterized in that the hybrid circuit comprises 35 signal splitters and two mutually symmetrical 90-degree 2 83003 hybrid circuits, one connected to cause a + 90-degree phase shift and the other to -90 phase shift to produce two output signals with a 180 degree phase shift relative to each other.
5 Käyttämällä kahta 90-asteen hybridiä ja niitä yh distävää 0-asteen hybridiä, muodostuu kaksi symmetristä vaiheensiirtohaaraa, minkä seurauksena amplitudi- ja vai-hebalanssi saadaan erittäin hyviksi yli oktaavin kaistalla. Keksintö perustuu siten hakijan havaintoon, että tunnetuis-10 sa ratkaisuissa on ongelmana ollut niiden epäsymmetrisyys, jolloin vaihe- ja amplitudibalanssi muuttuvat voimakkaasti taajuuden muuttuessa. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa kummatkin haarat ovat symmetrisiä, jolloin myös haarojen taa-juusriippuvuudet ovat oleellisesti samanlaiset.5 Using two 90-degree hybrids and a 0-degree hybrid connecting them, two symmetrical phase shift branches are formed, resulting in very good amplitude and phase balance over the octave band. The invention is thus based on the applicant's finding that the problem with the known solutions has been their asymmetry, whereby the phase and amplitude balances change strongly as the frequency changes. In the solution according to the invention, both branches are symmetrical, in which case the frequency dependences of the branches are also substantially similar.
15 Keksinnön mukaisessa hybridikytkennässä voidaan käyttää yleisesti saatavissa olevia komponentteja, jotka kytketään keksinnön mukaisesti uudella tavalla.In the hybrid connection according to the invention, generally available components can be used, which are connected according to the invention in a new way.
Edullisesti hybridit on toteutettu mikroliuskaraken-teilla, jolloin lisäetuina saavutetaan pieni koko ja mah-20 dollisuus valmistaa hybridikytkentä piirilevytekniikalla.Preferably, the hybrids are implemented with microstrip structures, with the additional advantage of being small in size and the possibility of fabricating a hybrid circuit by circuit board technology.
Keksintöä selitetään nyt yksityiskohtaisemmin viitaten oheiseen piirrokseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen hybridikytkennän lohkokaavion muodossa, 25 kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen hybridikytkennän toteutettuna Wilkinson-jakajalla ja kahdella Lange-kytki-mellä, ja kuviot 3 ja 4 esittävät kuvion 2 kytkennän amplitu-dibalanssikuvaajan ja vaihebalanssikuvaajan taajuuden funk-30 tiona.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows a hybrid circuit according to the invention in block diagram form, Figure 2 shows a hybrid circuit according to the invention implemented with a Wilkinson splitter and two Lange switches, and Figures 3 and 4 show the amplitude and balance of Figure 2 circuit. as a function of the frequency of the phase balance graph.
Kuvion 1 mukaisesti keksinnön mukainen 180-asteen hybridikytkentä käsittää sisääntulon IN ja kaksi toisiinsa nähden 180-asteen vaihesiirrossa olevaa ulostuloa OUTI ja OUT2. Hybridikytkennän sisääntulon muodostaa 0-asteen hyb-35 ridi tai jakaja, joka jakaa sisääntulosignaalin kahteen 3 83003 samanvaiheiseen ulostuloonsa. 0-asteen jakajan kumpaankin ulostuloon on kytketty samanlainen 90-asteen hybridi 6 ja 7.According to Figure 1, a 180-degree hybrid circuit according to the invention comprises an input IN and two outputs OUTI and OUT2 with a 180-degree phase shift relative to each other. The input of the hybrid circuit is formed by a 0-degree hyb-35 ridi or divider that divides the input signal into two of its 3 83003 in-phase outputs. A similar 90-degree hybrid 6 and 7 is connected to each output of the 0-degree divider.
Kumpikin 90-asteen hybridi 6 ja 7 käsittää sisään-5 tuloportin 1, kvadratuurivaiheessa toisiinsa nähden olevat ulostuloportit 3 ja 4 sekä isoloidun ulostuloportin 2. Normaalisti kytkettynä tällainen 90-asteen hybridi aiheuttaa sen, että sisääntuloporttiin 1 syötetty signaali jaetaan kahdeksi kvadratuurivaiheiseksi signaaliksi, jotka 10 esiintyvät ulostuloporteissa 3 ja 4. Isoloituun ulostulo-porttiin 2 ei normaalisti mene signaalia ja se on tavallisesti päätetty 50 ohmin vastukseen.Each 90-degree hybrid 6 and 7 comprises an input-5 input port 1, quadrature output ports 3 and 4, and an isolated output port 2. Normally connected, such a 90-degree hybrid causes the signal input to the input port 1 to be divided into two quadrature-phase signals which occur at output ports 3 and 4. An isolated output port 2 does not normally receive a signal and is usually terminated in a 50 ohm resistor.
Esillä olevan keksinnön hybridikytkennässä on hybridin 6 sisääntulo kytketty signaalinjakajan 5 ulostuloon 15 2 ja ulostuloportit 3 ja 4 kytketty avoimiksi, niin että isoloituun ulostuloporttiin 2, joka on hybridikytkennän ulostulo OUTI, muodostuu signaali, joka on +90-asteen vai-hesiirrossa sisääntulosignaaliin nähden. Vastaavasti on hybridin 7 sisääntuloportti 1 kytketty signaalijakajan 5 20 toiseen ulostuloporttiin 3 ja ulostuloportit 3 ja 4 kytketty maapotentiaaliin, niin että isoloituun ulostuloporttiin 2, joka on hybridikytkennän toinen ulostulo OUT2, muodostuu signaali, joka on -90-asteen vaihesiirrossa sisääntulosignaaliin nähden. Täten hybridit 6 ja 7 kääntävät sisääntu-25 losignaalin vaihetta toisiinsa nähden 90 astetta vastakkaisiin suuntiin ja ulostulojen OUTI ja 0UT2 väliseksi vaihe-eroksi saadaan muodostettua 180 astetta. Koska keksinnön mukaisessa hybridikytkennässä hybridit 6 ja 7 ovat keskenään symmetrisiä, eli muuttuvat taajuuden suhteen 30 samalla tavalla samaan suuntaan, pysyy hybridikytkennän eri haarojen väliset amplitudi- Ja vaihebalanssit erittäin hyvinä laajalla taajuuskaistalla.In the hybrid circuit of the present invention, the input of the hybrid 6 is connected to the output 15 2 of the signal divider 5 and the output ports 3 and 4 are connected open so that a signal is formed in the isolated output port 2, which is the output of the hybrid circuit OUTI, + 90 degrees out of phase with the input signal. Correspondingly, the input port 1 of the hybrid 7 is connected to the second output port 3 of the signal divider 5 and the output ports 3 and 4 are connected to ground potential, so that an isolated output port 2, which is the second output OUT2 of the hybrid circuit, generates a signal with a phase shift of -90 degrees to the input signal. Thus, the hybrids 6 and 7 invert the phase of the input signal 90 degrees in opposite directions with respect to each other, and a phase difference of the outputs OUTI and 0UT2 can be formed 180 degrees. Since in the hybrid circuit according to the invention the hybrids 6 and 7 are symmetrical to each other, i.e. change in the same direction with respect to the frequency 30, the amplitude and phase balances between the different branches of the hybrid circuit remain very good in a wide frequency band.
Kuviossa 2 on esitetty keksinnön ensisijainen suoritusmuoto, jossa 0-asteen hybridinä 5 on käytetty Wilkin-35 son-jakajaa ja 90-asteen hybrideinä 6 ja 7 Lange-kytkintä 4 83003 mikroliuskarakenteina. Kuviossa 2 esitetty keksinnön mukainen hybridikytkentä on luonnollisessa mittakaavassa soveltuen noin 1,5-3,0 GHz:n taajuusalueelle. Kuvioon 2 on lisäksi piirretty katkoviivalla 100 ohmin vastus, joka 5 on kytkettävä Wilkinson-jakajan 5 haarojen väliin.Figure 2 shows a preferred embodiment of the invention, in which a Wilkin-35 son splitter is used as the 0-degree hybrid 5 and the Lange switch 4 83003 as microstrip structures as the 90-degree hybrids 6 and 7. The hybrid circuit of the invention shown in Figure 2 is on a natural scale, suitable for the frequency range of about 1.5-3.0 GHz. In addition, a dashed line 100 ohm resistor 5 is to be connected between the branches of the Wilkinson divider 5 in Fig. 2.
Kuviossa 3 on havainnollistettu kuvion 2 hybridikyt-kennän amplitudibalanssia Ρουτι - Ρουτ2 taajuuden funktiona. Vastaavasti kuviossa 4 on esitetty kuvion 2 hybridikyt-kennän vaihebalanssi Φουτ1 - Φουτ 2 taajuuden funktiona. Ku-10 vioista voidaan nähdä, että 10 asteen vaihebalanssi ja 1 dB:n amplitudibalanssi saavutetaan taajuusalueella 1,5-3,3 GHz, eli yli oktaavin kaistalla.Figure 3 illustrates the amplitude balance of the hybrid switch field of Figure 2 as a function of frequency Ρουτι - Ρουτ2. Correspondingly, Fig. 4 shows the phase balance of the hybrid coupling field of Fig. 2 Φουτ1 to Φουτ 2 as a function of frequency. From the Ku-10 faults, it can be seen that a phase balance of 10 degrees and an amplitude balance of 1 dB are achieved in the frequency range of 1.5-3.3 GHz, i.e. in the over-octave band.
Erilaisia Lange-kytkimiä ja niiden ominaisuuksia on käsitelty esimerkiksi edellä mainitussa RF designin 15 artikkelissa. Mikroliuskajohtohybridien yleiset valmistusmenetelmät ovat alan ammattimiehen tuntemia.Various Lange switches and their properties are discussed, for example, in the above-mentioned 15 articles on RF design. General methods for making microstrip line hybrids are known to those skilled in the art.
Vaikka keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa on parhaan tuloksen aikaansaamiseksi käytetty mahdollisimman laajakaistaisia hybridejä, keksinnön mukainen symmet-20 rinen 180-asteen hybridikytkentä voidaan periaatteessa toteuttaa millä tahansa 90- ja 0-asteen hybrideillä.Although the widest possible hybrids have been used in the preferred embodiment of the invention, the symmetrical 180-degree hybrid coupling according to the invention can in principle be implemented with any 90- and 0-degree hybrids.
Oheiset kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan keksintöä. Keksinnön mukainen hybridikytkentä voi yksityiskohdiltaan vaihdella 25 oheisten patenttivaatimusten puitteissa.The accompanying figures and the related description are intended to illustrate the invention only. The details of the hybrid coupling according to the invention may vary within the scope of the appended claims.
t·t ·
Claims (5)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI891912A FI83003C (en) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 180-GRADS HYBRIDKOPPLING. |
FR9004800A FR2646292A1 (en) | 1989-04-21 | 1990-04-13 | 180 DEGREE HYBRID JUNCTION |
GB9008962A GB2231206A (en) | 1989-04-21 | 1990-04-20 | 180 degree hybrid junction |
SE9001405A SE9001405L (en) | 1989-04-21 | 1990-04-20 | 180 DEGREES HYBRID CLUTCH |
AU53712/90A AU5371290A (en) | 1989-04-21 | 1990-04-23 | 180 degrees hybrid junction |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI891912 | 1989-04-21 | ||
FI891912A FI83003C (en) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 180-GRADS HYBRIDKOPPLING. |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI891912A0 FI891912A0 (en) | 1989-04-21 |
FI891912A FI891912A (en) | 1990-10-22 |
FI83003B FI83003B (en) | 1991-01-31 |
FI83003C true FI83003C (en) | 1991-05-10 |
Family
ID=8528288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI891912A FI83003C (en) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | 180-GRADS HYBRIDKOPPLING. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU5371290A (en) |
FI (1) | FI83003C (en) |
FR (1) | FR2646292A1 (en) |
GB (1) | GB2231206A (en) |
SE (1) | SE9001405L (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE517056C2 (en) * | 1999-06-22 | 2002-04-09 | Ericsson Telefon Ab L M | Arrangements in an electronics system |
JP6612007B1 (en) * | 2018-02-16 | 2019-11-27 | 三菱電機株式会社 | Power distribution / synthesis circuit and power amplification module |
GB2619152A (en) * | 2022-04-01 | 2023-11-29 | Aselsan Elektronik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi | A planar combiner system for solid state power amplifiers |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU425626B2 (en) * | 1969-12-12 | 1972-06-28 | Amalgamated Wireless (Australasia | Wideband phase shifter |
GB1408875A (en) * | 1971-11-26 | 1975-10-08 | Marconi Co Ltd | Differential phase shifter arrangements |
SU1195398A1 (en) * | 1984-01-13 | 1985-11-30 | Новосибирский электротехнический институт | Phase shifter |
JPS60229502A (en) * | 1984-04-27 | 1985-11-14 | Mitsubishi Electric Corp | Power distributing circuit |
GB2170358B (en) * | 1985-01-23 | 1988-09-21 | John Domokos | Microwave power divider |
US4673898A (en) * | 1986-02-28 | 1987-06-16 | Advanced Systems Research, Inc. | Wide band quadrature hybrid |
DE3640937C2 (en) * | 1986-11-29 | 1995-09-21 | Daimler Benz Aerospace Ag | Microwave power divider |
-
1989
- 1989-04-21 FI FI891912A patent/FI83003C/en not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-04-13 FR FR9004800A patent/FR2646292A1/en active Pending
- 1990-04-20 GB GB9008962A patent/GB2231206A/en not_active Withdrawn
- 1990-04-20 SE SE9001405A patent/SE9001405L/en not_active Application Discontinuation
- 1990-04-23 AU AU53712/90A patent/AU5371290A/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2646292A1 (en) | 1990-10-26 |
FI83003B (en) | 1991-01-31 |
SE9001405D0 (en) | 1990-04-20 |
FI891912A (en) | 1990-10-22 |
FI891912A0 (en) | 1989-04-21 |
SE9001405L (en) | 1990-10-22 |
AU5371290A (en) | 1990-10-25 |
GB2231206A (en) | 1990-11-07 |
GB9008962D0 (en) | 1990-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tsai | A new compact wideband balun | |
JP3576754B2 (en) | Balun circuit and balanced frequency converter | |
US4543545A (en) | Microwave radio frequency power divider/combiner | |
US6803838B2 (en) | Wideband 180 microwave phase switch | |
FI83003C (en) | 180-GRADS HYBRIDKOPPLING. | |
JP4501711B2 (en) | Even harmonic mixer | |
US4195271A (en) | Broad-band 180° phase shifter | |
US4654887A (en) | Radio frequency mixer | |
US6411175B1 (en) | Power distribution/synthesis apparatus | |
US4371982A (en) | Microwave frequency converter with economical coupling | |
JPH08125446A (en) | Microwave modulator, mixer and its characteristic adjustment method | |
US4394629A (en) | Hybrid power divider/combiner circuit | |
Shimozawa et al. | A parallel connected Marchand balun using spiral shaped equal length coupled lines | |
KR19990000905A (en) | Frequency converters for use in microwave systems | |
Trifunovic et al. | New uniplanar balun | |
Knochel et al. | Unilateral microstrip balanced and doubly balanced mixers | |
EP0318067B1 (en) | Wideband microwave hybrid circuit with in phase or phase inverted outputs | |
JPH02104002A (en) | Microwave multiplexer | |
US20030045262A1 (en) | Waveguide mixer/coupler | |
JPS60172864A (en) | High frequency signal switch circuit | |
US4399562A (en) | Full balun mixer | |
JPS6362121B2 (en) | ||
KR100572691B1 (en) | Double Balanced Mixer with Branchline and Ring Hybrid | |
JPS6256002A (en) | Microwave 180× hybrid | |
JPH0325042B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: TELENOKIA OY |