專利名稱：復合左右手耦合傳輸線諧振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種復合左右手傳輸線諧振器，特別是涉及能產(chǎn)生耦合效應的復
合左右手傳輸線諧振器，屬于微波技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
諧振器在空間微波電路中有著廣泛的用途，可以用于振蕩器、濾波器、阻抗匹配元件等微波電路中?？臻g微波電路均要求諧振器具有較小的體積和較大的品質(zhì)因數(shù)，易與其它電路容易集成的平面結(jié)構(gòu)。常用的平面諧振器有微帶線諧振器和復合左右手傳輸線0階諧振器，微帶線諧振器如圖1所示，一般由一段長度為半波長的開路微帶線構(gòu)成，復合左右手傳輸線0階諧振器如圖2所示，由兩個交指電容加載一個短路電感構(gòu)成。微帶線諧振器與復合左右手傳輸線諧振器都具有平面結(jié)構(gòu)，容易與其它電路集成設(shè)計，而且體積相對較小。但微帶線諧振器與復合左右手傳輸線0階諧振器由于導體損耗較大，導致品質(zhì)因數(shù)較低，大大限制了其在空間微波電路中的應用。

實用新型內(nèi)容本實用新型的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種導體損耗低、高品質(zhì)因數(shù)的復合左右手耦合傳輸線諧振器。 本實用新型的技術(shù)解決方案是復合左右手耦合傳輸線諧振器，包括輸入端口 、第一復合左右手傳輸線0階諧振器、第二復合左右手傳輸線0階諧振器、輸出端口、弱耦合機構(gòu)和介質(zhì)基板，輸入端口與第一復合左右手傳輸線0階諧振器連接，第二復合左右手傳輸線0階諧振器與輸出端口連接，第一復合左右手傳輸線0階諧振器和第二復合左右手傳輸線0階諧振器通過弱耦合機構(gòu)級聯(lián)在一起，輸入端口、第一復合左右手傳輸線0階諧振器、第二復合左右手傳輸線0階諧振器、輸出端口和弱耦合機構(gòu)安裝在介質(zhì)基板上。[0005] 所述的弱耦合機構(gòu)的間距為5 20mm。 所述的第一復合左右手傳輸線0階諧振器和第二復合左右手傳輸線0階諧振器結(jié)構(gòu)相同，包括交指電容和短路電感，交指電容和短路電感連接，短路電感端部加工有一個接地通孔。 所述的輸入端口和輸出端口結(jié)構(gòu)相同，由饋線與交指電容組成，饋線與交指電容連接。 所述的介質(zhì)基板由介質(zhì)和接地板組成，介質(zhì)和接地板復合在一起形成整體結(jié)構(gòu)。[0009] 本實用新型的原理兩個相同的復合左右手傳輸線0階諧振器通過弱耦合電容級聯(lián)在一起，組成一個耦合諧振系統(tǒng)。本實用新型的等效電路如圖3所示，V。為橫跨在諧振器上的電壓，Iin為流過諧振器的電流，C。為耦合電容，R為單個復合左右手傳輸線0階諧振器的損耗電阻，L為單個復合左右手傳輸線0階諧振器的等效電感，C為單個復合左右手傳輸線O階諧振器的等效電容。 整個耦合諧振器的等效阻抗、等效導納分別為<formula>formula see original document page 4</formula>
(1 )<formula>formula see original document page 4</formula>
(2)
當Z。(")遠大于Zr (")，并且單個復合左右手傳輸線0階諧振器的Q值足夠大，(1)在帶寬范圍內(nèi)可以認為是恒定的時，耦合導納為Yc(co) = jcoCc
單個復合左右手傳輸線0階諧振器的導納為<formula>formula see original document page 4</formula>
由方程(2)、 (3)可得<formula>formula see original document page 4</formula>
(3)
由方程(4)可得耦合諧振器的相移為
<formula>formula see original document page 4</formula>(5)
在諧振頻率處，Yrff (")的實部為O，諧振頻率為<formula>formula see original document page 4</formula>(4)
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(6)
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(7)
(8)
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由上述各式可得耦合諧振器的Q值為
<formula>formula see original document page 4</formula>(9)[0028]
闊L
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2g0(l + yg)
(10)
」/J《l (11) 通過上述推導可以看出復合左右手耦合諧振器的品質(zhì)因數(shù)較復合左右手傳輸線0
階諧振器的品質(zhì)因數(shù)提高了1倍。 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為 (1)本實用新型由于采用弱耦合機構(gòu)，與相同條件下的微帶線諧振器、復合左右手傳輸線0階諧振器相比，本實用新型的品質(zhì)因數(shù)提高了 1倍； (2)本實用新型由于高品質(zhì)因數(shù)，可以用作振蕩器的穩(wěn)頻元件，提高振蕩器的頻率穩(wěn)定度，降低振蕩器的相位噪聲，能夠有效的降低通信系統(tǒng)的誤碼率，增大雷達的作用范圍，提高圖像信號的質(zhì)量，提高衛(wèi)星定位的精度，降低相鄰信道之間的干擾；[0034] (3)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、加工難度低、容易與其它電路集成設(shè)計。

圖1為微帶線諧振器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為復合左右手傳輸線0階諧振器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實用新型等效電路示意圖； 圖4為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實用新型單個復合左右手傳輸線0階諧振器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本實用新型輸入、輸出端口結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本實用新型介質(zhì)基板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式如圖4所示，本實用新型包括輸入端口 1、第一復合左右手傳輸線0階諧振器2、第二復合左右手傳輸線0階諧振器3、輸出端口 4、弱耦合機構(gòu)5和介質(zhì)基板6，輸入端口 1與第一復合左右手傳輸線0階諧振器2連接，第二復合左右手傳輸線0階諧振器3與輸出端口 4連接，第一復合左右手傳輸線0階諧振器2和第二復合左右手傳輸線0階諧振器3通過弱耦合機構(gòu)5級聯(lián)在一起，輸入端口 1、第一復合左右手傳輸線0階諧振器2、第二復合左右手傳輸線0階諧振器3、輸出端口 4和弱耦合機構(gòu)5安裝在介質(zhì)基板6上。[0043] 輸入端口 1與輸出端口 4的設(shè)計主要是根據(jù)兩端所接的負載來調(diào)節(jié)耦合度，具體要求是使得諧振器與兩端負載達到完全匹配狀態(tài)。輸入端口 l和輸出端口 4結(jié)構(gòu)相同，如圖6所示，由饋線13與交指電容14組成，饋線13與交指電容14連接。[0044] 第一復合左右手傳輸線0階諧振器2和第二復合左右手傳輸線0階諧振器3結(jié)構(gòu)相同，如圖5所示，包括交指電容7和短路電感8，交指電容7和短路電感8連接，短路電感8端部加工有一個接地通孔9。 交指電容7和短路電感8的尺寸選擇主要是根據(jù)諧振器諧振頻率的大小來確定，在選擇交指電容7和短路電感8的尺寸時，應盡可能減小短路電感7的長度，增大短路電感
58的寬度，盡可能增大交指電容的長度和寬度，以實現(xiàn)較大的品質(zhì)因數(shù)。 耦合機構(gòu)5的選擇主要是根據(jù)諧振器的插入損耗與品質(zhì)因數(shù)來綜合考慮，要求的品質(zhì)因數(shù)越高，耦合機構(gòu)的間距就越大，但同時插入損耗就越大，因此弱耦合機構(gòu)5的間距為5 20mm時效果最佳。 介質(zhì)基板6如圖7所示，由介質(zhì)11和接地板12組成，介質(zhì)11和接地板12復合在一起形成整體結(jié)構(gòu)。介質(zhì)11的選擇主要是根據(jù)諧振器的體積和品質(zhì)因數(shù)來決定，介質(zhì)11的介電常數(shù)越大體積就越小，介質(zhì)11的損耗角正切越小，諧振器的品質(zhì)因數(shù)就越高。[0048] 本實用新型未詳細說明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識。
權(quán)利要求復合左右手耦合傳輸線諧振器，其特征在于包括輸入端口(1)、第一復合左右手傳輸線0階諧振器(2)、第二復合左右手傳輸線0階諧振器(3)、輸出端口(4)、弱耦合機構(gòu)(5)和介質(zhì)基板(6)，輸入端口(1)與第一復合左右手傳輸線0階諧振器(2)連接，第二復合左右手傳輸線0階諧振器(3)與輸出端口(4)連接，第一復合左右手傳輸線0階諧振器(2)和第二復合左右手傳輸線0階諧振器(3)通過弱耦合機構(gòu)(5)級聯(lián)在一起，輸入端口(1)、第一復合左右手傳輸線0階諧振器(2)、第二復合左右手傳輸線0階諧振器(3)、輸出端口(4)和弱耦合機構(gòu)(5)安裝在介質(zhì)基板(6)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合左右手耦合傳輸線諧振，其特征在于所述的弱耦合機 構(gòu)(5)的間距為5 20mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合左右手耦合傳輸線諧振器，其特征在于所述的第一復 合左右手傳輸線0階諧振器(2)和第二復合左右手傳輸線0階諧振器(3)結(jié)構(gòu)相同，包括 交指電容(7)和短路電感(8)，交指電容(7)和短路電感(8)連接，短路電感(8)端部加工 有一個接地通孔(9)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合左右手耦合傳輸線諧振器，其特征在于所述的輸入端 口 (1)和輸出端口 (4)結(jié)構(gòu)相同，由饋線(13)與交指電容(14)組成，饋線(13)與交指電 容(14)連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合左右手耦合傳輸線諧振器，其特征在于所述的介質(zhì)基 板(6)由介質(zhì)(11)和接地板(12)組成，介質(zhì)(11)和接地板(12)復合在一起形成整體結(jié) 構(gòu)。
專利摘要復合左右手耦合傳輸線諧振器，包括輸入端口、第一復合左右手傳輸線0階諧振器、第二復合左右手傳輸線0階諧振器、輸出端口、弱耦合機構(gòu)和介質(zhì)基板，輸入端口與第一復合左右手傳輸線0階諧振器連接，第二復合左右手傳輸線0階諧振器與輸出端口連接，第一復合左右手傳輸線0階諧振器和第二復合左右手傳輸線0階諧振器通過弱耦合機構(gòu)級聯(lián)在一起，輸入端口、第一復合左右手傳輸線0階諧振器、第二復合左右手傳輸線0階諧振器、輸出端口和弱耦合機構(gòu)安裝在介質(zhì)基板上。本實用新型由于采用弱耦合機構(gòu)，與相同條件下的微帶線諧振器、復合左右手傳輸線0階諧振器相比，本實用新型的品質(zhì)因數(shù)提高了1倍；本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、加工難度低、容易與其它電路集成設(shè)計。
文檔編號H01P7/00GK201466197SQ200920110358
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者崔萬照, 胡天存, 陳燕, 馬偉 申請人:西安空間無線電技術(shù)研究所