基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)，包括上下兩層結(jié)構(gòu)，上層結(jié)構(gòu)通過(guò)兩級(jí)寬帶巴倫的并聯(lián)形成了一個(gè)六端口的平衡功率分配網(wǎng)絡(luò)，四對(duì)短路的耦合線實(shí)現(xiàn)了寬頻差模信號(hào)的傳輸，并聯(lián)在巴倫輸出端的兩個(gè)隔離電阻可以有效地提高差模信號(hào)功分的隔離度，上層金屬層加載的多個(gè)開(kāi)路分支線可以產(chǎn)生多個(gè)傳輸零點(diǎn)，有效地提高共模信號(hào)的抑制度，下層的四個(gè)金屬片可以有效地提高短路耦合線的耦合度，展寬上層金屬層中耦合線的功分帶寬。整體平衡電路結(jié)構(gòu)使得平衡電路中的差模信號(hào)帶寬提高到50%以上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，體積小，電性能好，易于和其他平面微波毫米波電路集成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微波毫米波混合平面集成電路，特別是一種基于寬邊耦合的多端口高 隔離度的平衡功率分配網(wǎng)絡(luò)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，微波電路與系統(tǒng)正在成為更復(fù)雜、更多的功能和信號(hào) 轉(zhuǎn)換的密集空間，因此，不同介質(zhì)層電路的節(jié)點(diǎn)和互聯(lián)處存在著較強(qiáng)的電磁互擾。而寬 帶平衡/差分電路與單端口輸入的電路相比，由于具有較好的共模抑制功能和抗干擾特 性，因而在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中變得至關(guān)重要。在寬帶的平衡電路系統(tǒng)中，寬帶的平衡功率分 配網(wǎng)絡(luò)可以替代多級(jí)的巴倫結(jié)構(gòu)，在減少結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和降低結(jié)構(gòu)尺寸的前提下，可以為平 衡功率放大器提供信號(hào)的傳輸，因此在微波毫米波混合平面集成電路中具有重要的應(yīng)用價(jià) 值。如文獻(xiàn) 1( "J.W.May and G.M.Rebeiz，A 40_50-GHz SiGe l:8differential power divider using shielded broadside-coupled striplines, IEEE Trans. Microw. Theory Tech·，vol· 56, no. 7, Jul. 2008, pp_ 1575 - 1581"），以及文獻(xiàn) 2 ( "B. Xia，L. -S. Wu, and J. F.Mao,A new balanced-to-balanced power divider/combiner，IEEE Trans. Microw. Theory Tech.，vol. 6〇, no. 9, Sep. 2〇l2，pp_ 287-295"）中都比較詳細(xì)地介紹了幾種多端口 平衡功率分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而以往的多端口平衡功率分配網(wǎng)路結(jié)構(gòu)一般采用功分器的級(jí)聯(lián)， 存在的缺點(diǎn)有：（1)結(jié)構(gòu)體積大，電路復(fù)雜；( 2)差模信號(hào)功分帶寬一般小于25% ; (3)共模 信號(hào)的不能實(shí)現(xiàn)寬頻段的抑制；(4)功分端口之間差模信號(hào)和共模信號(hào)互換的隔離度也比 較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種基于寬邊耦合的多端口高隔離度的平衡功率分配網(wǎng)絡(luò)。 [0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡 功分網(wǎng)絡(luò)，包括上下兩層結(jié)構(gòu)，其中第一網(wǎng)絡(luò)端口、第二網(wǎng)絡(luò)端口、第三網(wǎng)絡(luò)端口、第四網(wǎng)絡(luò) 端口、第五網(wǎng)絡(luò)端口和第六網(wǎng)絡(luò)端口位于介質(zhì)基板的上層，六條 5〇歐姆的微帶線分別與上 層結(jié)構(gòu)中對(duì)應(yīng)的六個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口相連，該六條50歐姆的微帶線分別為第一微帶線、第二微帶 線、第三微帶線、第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線；其中第三網(wǎng)絡(luò)端口和第四網(wǎng)絡(luò)端口 位于介質(zhì)基板的一側(cè)，第五網(wǎng)絡(luò)端口和第六網(wǎng)絡(luò)端口位于介質(zhì)基板對(duì)應(yīng)的另外一側(cè)，第一 網(wǎng)絡(luò)端口和第二網(wǎng)絡(luò)端口分別位于介質(zhì)基板的另外兩側(cè)，第一網(wǎng)絡(luò)端口和第二網(wǎng)絡(luò)端口位 于同一直線上；
[0005]第一網(wǎng)絡(luò)端口和第二網(wǎng)絡(luò)端口之間并聯(lián)一條窄傳輸線和兩條等寬度的寬傳輸線， 窄傳輸線和寬傳輸線均為半波長(zhǎng)長(zhǎng)度，且均和第一網(wǎng)絡(luò)端口與第二網(wǎng)絡(luò)端口的連線相互平 窄?輸線位于兩條寬傳輸線中間，每條寬傳輸線的外側(cè)均設(shè)置兩條與其相平行短路傳 輸線，每側(cè)的兩條短路傳輸線位于同一直線上，位于同側(cè)的兩條短路傳輸線相對(duì)的端口均 并聯(lián)一個(gè)100歐姆的隔離電阻，每條短路傳輸線均通過(guò)一條S形傳輸線與對(duì)應(yīng)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 端口相連，即四條短路傳輸線分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的S形傳輸線與第三網(wǎng)絡(luò)端口、第四網(wǎng)絡(luò)端口、 第五網(wǎng)絡(luò)端口和第六網(wǎng)絡(luò)端口相連，上述四條短路傳輸線結(jié)構(gòu)相同，第三網(wǎng)絡(luò)端口與第四 網(wǎng)絡(luò)端口之間并聯(lián)一條蛇形傳輸線，第五網(wǎng)絡(luò)端口與第六網(wǎng)絡(luò)端口之間并聯(lián)另一條蛇形傳 輸線，每條蛇形傳輸線的中部均連接一條四分之一波長(zhǎng)的開(kāi)路分支線，四條短路傳輸線的 遠(yuǎn)離電路中心的四個(gè)末端均設(shè)置一個(gè)短路接地通孔，四個(gè)短路接地通孔連接上下兩層結(jié) 構(gòu)；
[0006] 四條周邊帶有槽線縫隙的金屬片位于下層平面，每個(gè)金屬片的中心均位于對(duì)應(yīng)的 短路傳輸線和相鄰的寬傳輸線間距的中心位置的正下方。
[0007] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：（1)利用兩級(jí)巴倫結(jié)構(gòu)的上下并聯(lián)，結(jié)構(gòu)體 積相比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)減少30%以上，隔離電阻數(shù)目減少一半以上；（2)采用上下層之間的寬邊 耦合，差模信號(hào)的3-dB功分帶寬提高到50%以上，共模信號(hào)抑制頻段達(dá)到二個(gè)倍頻；( 3)功 分端口之間差模和共模信號(hào)轉(zhuǎn)換的隔離頻段達(dá)到三個(gè)倍頻，端口之間的隔離達(dá)到_25dB以 下。
[0008] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為本發(fā)明基于寬邊耦合的多端口高隔離度的平衡功分網(wǎng)絡(luò)的上層結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0010] 圖2為本發(fā)明基于寬邊耦合的多端口高隔離度的平衡功分網(wǎng)絡(luò)的下層結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0011]圖3為本發(fā)明基于寬邊耦合的多端口高隔離度的平衡功分網(wǎng)絡(luò)的3D結(jié)構(gòu)示意圖。 [0012]圖4為本發(fā)明基于寬邊耦合的多端口高隔離度的平衡功分網(wǎng)絡(luò)的差模信號(hào)功分 帶寬的仿真和測(cè)試結(jié)果圖。
[0013] 圖5為本發(fā)明基于寬邊耦合的多端口高隔離度的平衡功分網(wǎng)絡(luò)的共模信號(hào)抑制 帶寬的仿真和測(cè)試結(jié)果圖。
[0014] 圖6為本發(fā)明基于寬邊耦合的多端口高隔離度的平衡功分網(wǎng)絡(luò)功分端口共模信 號(hào)隔離的仿真和測(cè)試結(jié)果圖。
[0015] 圖7為本發(fā)明基于寬邊耦合的多端口高隔離度的平衡功分網(wǎng)絡(luò)功分端口差模信 號(hào)和共模信號(hào)轉(zhuǎn)換抑制的仿真和測(cè)試結(jié)果圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明公開(kāi)了一種基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)，包括上下兩層 結(jié)構(gòu)，其中第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1、第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2、第三網(wǎng)絡(luò)端口 P3、第四網(wǎng)絡(luò)端口 P4、第五網(wǎng) 絡(luò)端口 P5和第六網(wǎng)絡(luò)端口 P6位于介質(zhì)基板的上層，六條50歐姆的微帶線分別與上層結(jié)構(gòu) 中對(duì)應(yīng)的六個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口相連，該六條5〇歐姆的微帶線分別為第一微帶線1、第二微帶線2、 第三微帶線3、第四微帶線4、第五微帶線5、第六微帶線6 ;其中第三網(wǎng)絡(luò)端口 P3和第四網(wǎng) 絡(luò)端口 P4位于介質(zhì)基板的一側(cè)，第五網(wǎng)絡(luò)端口 P5和第六網(wǎng)絡(luò)端口 P6位于介質(zhì)基板對(duì)應(yīng)的 另外一側(cè)，第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2分別位于介質(zhì)基板的另外兩側(cè)，第一網(wǎng)絡(luò)端 口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2位于同一直線上；
[οοπ]第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2之間并聯(lián)一條窄傳輸線7和兩條等寬度的寬 傳輸線8,窄傳輸線7和寬傳輸線8均為半波長(zhǎng)長(zhǎng)度，且均和第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1與第二網(wǎng)絡(luò)端 口 P2的連線相互平行；窄傳輸線7位于兩條寬傳輸線8中間，每條寬傳輸線的外側(cè)均設(shè)置 兩條與其相平行短路傳輸線 9,每側(cè)的兩條短路傳輸線位于同一直線上，位于同側(cè)的兩條短 路傳輸線相對(duì)的端口均并聯(lián)一個(gè)100歐姆的隔離電阻10,每條短路傳輸線均通過(guò)一條s形 傳輸線11與對(duì)應(yīng)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口相連，即四條短路傳輸線分別通過(guò)對(duì)應(yīng)的S形傳輸線與第 三網(wǎng)絡(luò)端口 P3、第四網(wǎng)絡(luò)端口 P4、第五網(wǎng)絡(luò)端口 P5和第六網(wǎng)絡(luò)端口 P6相連，上述四條短路 傳輸線結(jié)構(gòu)相同，第三網(wǎng)絡(luò)端口 P3與第四網(wǎng)絡(luò)端口 P4之間并聯(lián)一條蛇形傳輸線12,第五網(wǎng) 絡(luò)端口 P5與第六網(wǎng)絡(luò)端口 P6之間并聯(lián)另一條蛇形傳輸線，每條蛇形傳輸線的中部均連接 一條四分之一波長(zhǎng)的開(kāi)路分支線13,四條短路傳輸線9的遠(yuǎn)離電路中心的四個(gè)末端均設(shè)置 一個(gè)短路接地通孔14,四個(gè)短路接地通孔 14連接上下兩層結(jié)構(gòu)；
[0018]四條周邊帶有槽線縫隙的金屬片15位于下層平面，每個(gè)金屬片的中心均位于對(duì) 應(yīng)的短路傳輸線9和相鄰的寬傳輸線8間距的中心位置的正下方。
[0019]所述六條50歐姆的微帶線具有同等的長(zhǎng)度和寬度，窄傳輸線7和寬傳輸線8的長(zhǎng) 度相等。
[0020]所述短路傳輸線9與寬傳輸線8的寬度相等，兩個(gè)100歐姆的隔離電阻1〇關(guān)于第 一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的連線上下對(duì)稱(chēng)。
[0021] 所述帶有切角的四條S形傳輸線11左右對(duì)稱(chēng)分布,且關(guān)于第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第 二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的連線上下對(duì)稱(chēng)；兩條蛇形傳輸線12長(zhǎng)度為半波長(zhǎng)，兩條開(kāi)路分支線13關(guān) 于第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的連線中心點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。
[0022]所述四個(gè)短路接地通孔14具有相等的直徑長(zhǎng)度，四條周邊帶有槽線縫隙的金屬 片15關(guān)于第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的連線上下對(duì)稱(chēng)；在第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第 二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的連線同側(cè)的兩個(gè)帶有槽線縫隙的金屬片15窄邊相對(duì)，寬邊與第一網(wǎng)絡(luò)端 口 Π 和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的連線平行。
[0023]所述介質(zhì)基板的介電常數(shù)為2?16,介質(zhì)基板的高度為〇. 1?3mm。
[0024]所述窄傳輸線7的寬度為0· 3mm，寬傳輸線8的寬度為1. 6ram。
[0025] 下面進(jìn)行更詳細(xì)的描述：
[0026] 本發(fā)明的基于寬邊耦合的多端口高隔離度的平衡功分網(wǎng)絡(luò)，利用兩個(gè)巴倫上下的 并聯(lián)以及多條分支線的加載，在減少輸出端口隔離電阻的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了差模信號(hào)50 %以 上的傳輸帶寬，共模信號(hào)近二倍頻的頻段抑制，以便提供一種更加實(shí)用的平面寬帶多端口 平衡功率分配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
[0027] 結(jié)合圖1、圖2和圖3,本發(fā)明基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)，包括 上下兩層結(jié)構(gòu)，第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1，第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2,第三網(wǎng)絡(luò)端口 P3,第四網(wǎng)絡(luò)端口 P4,第 五網(wǎng)絡(luò)端口 P5以及第六網(wǎng)絡(luò)端口 P6位于介質(zhì)基板的上層，六條5〇歐姆的微帶線第一微帶 線1、第二微帶線2、第三微帶線3、第四微帶線4、第五微帶線 5、第六微帶線6分別與上層結(jié) 構(gòu)的六個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口 P1?P6相連，第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2之間并聯(lián)了一條窄 傳輸線7和兩條等寬度的寬傳輸線8,窄傳輸線7和寬傳輸線8均為半波長(zhǎng)長(zhǎng)度，且和第一 網(wǎng)絡(luò)端口 P1與第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的連線相互平行。窄傳輸線7位于兩條寬傳輸線8中間。 四條短路傳輸線9兩兩位于寬傳輸線8的兩側(cè)且與寬傳輸線8的寬邊平行。寬傳輸線8和 四條短路傳輸線9之間耦合的奇偶模可以根據(jù)己有公式（1)-(2)計(jì)算如下： L0028J (1:) 「nn9Ql Ψ 離4麵(融纖).:. t2|
[0030] 其中和Z。。分別為寬傳輸線8和四條短路傳輸線9之間耦合的偶模和奇偶的 值，ZQ為六條50歐姆的微帶線1?6的阻抗值，Zi為帶有切角的四條S形傳輸線11的阻 抗值。處于寬傳輸線8同側(cè)的兩條短路傳輸線9窄邊相對(duì)，相對(duì)的一組窄邊處分別并聯(lián)了 兩個(gè)100歐姆的隔離電阻10,兩個(gè)隔離電阻10的阻抗值可以根據(jù)已有公式（3)計(jì)算如下：
[0031] ZR = 2Z〇 (3)
[0032] 其中Ζκ為兩個(gè)的隔離電阻10的阻抗值，等于100歐姆。另外，第三網(wǎng)絡(luò)端口 P3與 第四網(wǎng)絡(luò)端口 P4之間，第五網(wǎng)絡(luò)端口 P5與第六網(wǎng)絡(luò)端口 P6之間分別并聯(lián)兩條蛇形傳輸線 12,兩條四分之一波長(zhǎng)的開(kāi)路分支線13分別并聯(lián)在兩條傳輸線12的中間位置，四個(gè)短路接 地通孔14位于四條短路傳輸線9的遠(yuǎn)離電路中心的四個(gè)末端，四個(gè)短路接地通孔14連接 上下兩層結(jié)構(gòu)，四條周邊帶有槽線縫隙的金屬片15位于下層平面，其中心分別位于短路傳 輸線9和相鄰的寬傳輸線8間距的中心位置的正下方。
[0033] 本發(fā)明基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)，六條50歐姆的微帶線1? 6具有同等的長(zhǎng)度和寬度，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用的頻段和尺寸緊湊性的要求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以 滿(mǎn)足不同結(jié)構(gòu)體積大小的需要。連接第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的窄傳輸線7和 寬傳輸線8長(zhǎng)度相等。短路傳輸線9與寬傳輸線8寬度相等，兩個(gè)100歐姆的隔離電阻1〇 關(guān)于第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的連線上下對(duì)稱(chēng)。
[0034]本發(fā)明基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)，帶有切角的四條S形傳輸 線11左右對(duì)稱(chēng)分布,且關(guān)于第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的連線上下對(duì)稱(chēng)。兩條蛇 形傳輸線I2長(zhǎng)度為半波長(zhǎng)，兩條開(kāi)路分支線13關(guān)于第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2 的連線上下對(duì)稱(chēng)。四個(gè)短路接地通孔14具有相等的直徑長(zhǎng)度，四條周邊帶有槽線縫隙的金 屬片I5關(guān)于第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的連線上下對(duì)稱(chēng)。在第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和 第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的連線同側(cè)的兩個(gè)帶有槽線縫隙的金屬片15窄邊相對(duì)，寬邊與第一網(wǎng)絡(luò) 端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端口 P2的連線平行。介質(zhì)基板的介電常數(shù)為2?16,介質(zhì)基板的高度 為 0. 1 ?3mm。
[0035]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：
[0036]本發(fā)明基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)，它采用了 一種巴倫并聯(lián) 的結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)多個(gè)并聯(lián)枝節(jié)和上下層寬邊的耦合方式，利用網(wǎng)絡(luò)本身的寬通帶和全阻 帶實(shí)現(xiàn)了差模信號(hào)寬頻段的等功率分配和共模信號(hào)寬頻段的抑制，整個(gè)介質(zhì)基板的尺寸是 5〇mm*46mm*0· 5mm，介質(zhì)基板的介電常數(shù)為2. 65,介質(zhì)基板分上下兩層結(jié)構(gòu)。所選的平衡功 率分配網(wǎng)絡(luò)工作在S波段，工作頻段為2· 0-3. 55GHz，差模信號(hào)功分帶寬為55. 3%，共模信 號(hào)的抑制帶寬為15〇%，中心頻率對(duì)應(yīng)的四分之一波長(zhǎng)為17. 2mm，上層六個(gè)端口處連接的 50歐姆微帶線1?6的寬度為1. 37mm，長(zhǎng)度為8mm，連接在第一網(wǎng)絡(luò)端口 P1和第二網(wǎng)絡(luò)端 口 P2的窄傳輸線7和寬傳輸線8的長(zhǎng)度都為34. 2mm，寬度分別為0· 3mm、1. 6mm,并行在傳 輸線8切邊的短路耦合線9的長(zhǎng)度為16· 2mm，寬度為1. 6mm，短路耦合線9之間縫隙的寬度 二絡(luò)％口 P3,第四網(wǎng)絡(luò)端口 P4,第五網(wǎng)絡(luò)端口 P5與第六網(wǎng)絡(luò)端口 P6 Z間與四條?傳輸線9之觸有切細(xì)四條s形傳輸線11的長(zhǎng)度為！6· 7mm，切角的斜邊 長(zhǎng)為1·、lmm，在弟二網(wǎng)絡(luò)端口 P3,第四網(wǎng)絡(luò)端口 p4，第五網(wǎng)絡(luò)端口 p5與第六網(wǎng)絡(luò)端口 p6之 間分別并麵條蛇形傳輸線I2的長(zhǎng)度為34·-，寬度為〇· 3mm，分別并聯(lián)在兩條蛇形傳輸 線I2中間位置的兩條開(kāi)路分支線U的長(zhǎng)度為 1?_，寬度為〇. 9_。
[0037]^連接上下兩層結(jié)構(gòu)的位于四條短路傳輸線9的末端短路接地通孔14的直徑為 1臟，高度為〇· 5mm，位于下層的四條槽線的寬度為〇· 3麵，長(zhǎng)度為32. 4臟，位于介質(zhì)基板下 層的四條周邊帶有槽線縫隙的金屬片1δ的寬度為3· ，長(zhǎng)度為 12.4_，四條周邊帶有槽 線縫隙的金屬片15位于下層平面，其中心分別位于短路傳輸線9和相鄰的寬傳輸線8間距 的中心位置的正下方。
[0038]由圖4可知，第一網(wǎng)絡(luò)端口和第二網(wǎng)絡(luò)端口在輸入差模信號(hào)的激勵(lì)時(shí)，在第三網(wǎng) 絡(luò)端口，第四網(wǎng)絡(luò)端口，第五網(wǎng)絡(luò)端口以及第六網(wǎng)絡(luò)端口實(shí)現(xiàn)差模信號(hào)等功率的輸出。
[0039]由圖5可知，第一網(wǎng)絡(luò)端口和第二網(wǎng)絡(luò)端口在輸入共模信號(hào)的激勵(lì)時(shí)，由于本身 網(wǎng)絡(luò)的全阻帶特性，在第三網(wǎng)絡(luò)端口，第四網(wǎng)絡(luò)端口，第五網(wǎng)絡(luò)端口以及第六網(wǎng)絡(luò)端口實(shí)現(xiàn) 共模信號(hào)二倍頻的抑制。
[0040]由圖6可知，第一網(wǎng)絡(luò)端口和第二網(wǎng)絡(luò)端口在輸入共模信號(hào)的激勵(lì)時(shí)，在第三網(wǎng) 絡(luò)端口和第四網(wǎng)絡(luò)端口，第五網(wǎng)絡(luò)端口和第六網(wǎng)絡(luò)端口之間實(shí)現(xiàn)共模信號(hào)二倍頻的抑制。 [0041]由圖7可知，第一網(wǎng)絡(luò)端口和第二網(wǎng)絡(luò)端口在同時(shí)輸入差模信號(hào)和共模信號(hào)的激 勵(lì)時(shí)，在第三網(wǎng)絡(luò)端口和第四網(wǎng)絡(luò)端口，第五網(wǎng)絡(luò)端口和第六網(wǎng)絡(luò)端口之間實(shí)現(xiàn)了差模信 號(hào)和共模信號(hào)轉(zhuǎn)換的抑制三倍頻的高隔離抑制。
[0042]以上便是該寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方法和具體實(shí)例設(shè) 計(jì)，該平面平衡功分網(wǎng)絡(luò)，采用了兩個(gè)巴倫的上下并聯(lián)結(jié)構(gòu)，減少了傳統(tǒng)功分網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 體積和隔離電阻的使用，通過(guò)加載的多個(gè)分支線和上下的寬邊耦合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了差模信號(hào) 寬頻段的信號(hào)傳輸和共模信號(hào)寬頻段的信號(hào)抑制，以及各功分端口之間差模信號(hào)和共模 信號(hào)的高隔離度，所實(shí)現(xiàn)工作的相對(duì)帶寬大大提高，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，實(shí)用性更強(qiáng)。測(cè)試本發(fā)明 設(shè)計(jì)實(shí)例的結(jié)果表明：差模信號(hào)的功分帶寬延展到了 55.3% ;共模信號(hào)的抑制帶寬大于 150% (|SM21|/|Sed21|>15dB)。另外，共模信號(hào)和差模信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換抑制分別大于160% (I sdc2i I / I Scd211 >20, 15dB)，277 % (| Sdc2311 /1 Scd231 >20dB)?？傮w積為 50mm*46mm*0. 5細(xì)，重量 不足200克。
【權(quán)利要求】
1· 一種基于覽邊稱(chēng)合的多端口咼隔咼度平衡功分網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，包括上下兩層結(jié) 構(gòu)，其中第一網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ1)、第二網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ2)、第三網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ3)、第四網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ4)、 第五網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ 5)和第六網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ6)位于介質(zhì)基板的上層，六條50歐姆的微帶線分別 與上層結(jié)構(gòu)中對(duì)應(yīng)的六個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口相連，該六條50歐姆的微帶線分別為第一微帶線 （1)、 第二微帶線（2)、第三微帶線（3)、第四微帶線（4)、第五微帶線（5)、第六微帶線 （6);其中 第二網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ3)和第四網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ4)位于介質(zhì)基板的一側(cè)，第五網(wǎng)絡(luò)端口（ρ5)和第六 網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ6)位于介質(zhì)基板對(duì)應(yīng)的另外一側(cè)，第一網(wǎng)絡(luò)端口（ Ρ1)和第二網(wǎng)絡(luò)端口（ρ2)分 別位于介質(zhì)基板的另外兩側(cè)，第一網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ1)和第二網(wǎng)絡(luò)端口（ρ 2)位于同一直線上； 第一網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ1)和第二網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ2)之間并聯(lián)一條窄傳輸線（7)和兩條等寬度的 寬傳輸線（8)，窄傳輸線（7)和寬傳輸線（8)均為半波長(zhǎng)長(zhǎng)度，且均和第一網(wǎng)絡(luò)端口（ ρι)與 第二網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ2)的連線相互平行；窄傳輸線（7)位于兩條寬傳輸線（8)中間，每條寬傳 輸線的外側(cè)均設(shè)置兩條與其相平行短路傳輸線（ 9)，每側(cè)的兩條短路傳輸線位于同一直線 上，位于同側(cè)的兩條短路傳輸線相對(duì)的端口均并聯(lián)一個(gè)100歐姆的隔離電阻（ 10)，每條短 路傳輸線均通過(guò)一條S形傳輸線（11)與對(duì)應(yīng)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口相連，即四條短路傳輸線分別 通過(guò)對(duì)應(yīng)的S形傳輸線與第三網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ 3)、第四網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ4)、第五網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ5)和第 六網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ6)相連，上述四條短路傳輸線結(jié)構(gòu)相同，第三網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ3)與第四網(wǎng)絡(luò)端口 (Ρ4)之間并聯(lián)一條蛇形傳輸線（I 2)，第五網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ5)與第六網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ6)之間并聯(lián)另 一條蛇形傳輸線，每條蛇形傳輸線的中部均連接一條四分之一波長(zhǎng)的開(kāi)路分支線（ 13)，四 條短路傳輸線（9)的遠(yuǎn)離電路中心的四個(gè)末端均設(shè)置一個(gè)短路接地通孔（14)，四個(gè)短路接 地通孔（14)連接上下兩層結(jié)構(gòu)； 四條周邊帶有槽線縫隙的金屬片（15)位于下層平面，每個(gè)金屬片的中心均位于對(duì)應(yīng) 的短路傳輸線（9)和相鄰的寬傳輸線（8)間距的中心位置的正下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)，其特征在 于，六條5〇歐姆的微帶線具有同等的長(zhǎng)度和寬度，窄傳輸線（7)和寬傳輸線（8)的長(zhǎng)度相 等。
3·根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)，其特征 在于，短路傳輸線（9)與寬傳輸線（S)的寬度相等，兩個(gè)1〇〇歐姆的隔離電阻（10)關(guān)于第 一網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ1)和第二網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ2)的連線上下對(duì)稱(chēng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)，其特征 在于，帶有切角的四條S形傳輸線（11)左右對(duì)稱(chēng)分布，且關(guān)于第一網(wǎng)絡(luò)端口（ Ρ1)和第二網(wǎng) 絡(luò)端口（Ρ2)的連線上下對(duì)稱(chēng)；兩條蛇形傳輸線（I2)長(zhǎng)度為半波長(zhǎng)，兩條開(kāi)路分支線（13) 關(guān)于第一網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ1)和第二網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ2)的連線中心點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的所述的基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)， 其特征在于，四個(gè)短路接地通孔（14)具有相等的直徑長(zhǎng)度，四條周邊帶有槽線縫隙的金屬 片（15)關(guān)于第一網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ1)和第二網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ2)的連線上下對(duì)稱(chēng)；在第一網(wǎng)絡(luò)端口 (Ρ1)和第二網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ2)的連線同側(cè)的兩個(gè)帶有槽線縫隙的金屬片（15)窄邊相對(duì)，寬邊 與第一網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ1)和第二網(wǎng)絡(luò)端口（Ρ2)的連線平行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)，其特征 在于，介質(zhì)基板的介電常數(shù)為2?16,介質(zhì)基板的高度為0. 1?3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于寬邊耦合的多端口高隔離度平衡功分網(wǎng)絡(luò)，其特征 在于，窄傳輸線（7)的寬度為〇. 3_，寬傳輸線（8)的寬度為1.6_。
【文檔編號(hào)】H01P5/12GK104218297SQ201410506211
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】馮文杰, 車(chē)文荃, 吳亞芬, 顧超, 王?，? 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)