本發(fā)明涉及一種耦合器,具體涉及一種寬帶耦合器。
背景技術(shù):
在微波、射頻領(lǐng)域中,系統(tǒng)需要將功率進(jìn)行一定的分配或者取樣,以實(shí)現(xiàn)某些監(jiān)控功能,實(shí)現(xiàn)功率分配或者取樣最常用的器件就包括耦合器。耦合器常見的類型有-3dB耦合器(功分器)、-10dB耦合器、-15dB耦合器、-20dB耦合器等等。
目前,公知的微波、射頻低功率耦合器的實(shí)現(xiàn)方法有1/4波長微帶耦合器、1/4波長同軸耦合器等,由于1/4波長線與頻率直接相關(guān),所以這種1/4波長的耦合器的有效使用帶寬實(shí)現(xiàn)都不是太寬,一般在1GHz以內(nèi),很難達(dá)到10個(gè)倍頻程以上的帶寬;現(xiàn)有的耦合器也存在方向性由于信號的隔離難度較大,也難于達(dá)到很優(yōu)的指標(biāo)的問題。
但是在實(shí)際情況中往往需要超大帶寬的耦合器,并且上限頻率也要達(dá)到10GHz以上,例如從10MHz到20GHz這種高達(dá)2000倍頻程的帶寬需求,現(xiàn)有的1/4波長耦合器無法達(dá)到這樣的帶寬要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述情況,本發(fā)明提供一種寬帶耦合器,所述超寬帶耦合器包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第一電阻4、第二電阻5和第三電阻6;第三端口3通過同軸線7與第一端口1相連,所述同軸線7上套有不同頻率響應(yīng)的磁環(huán)8;第一電阻5的一端與第一端口1和第三端口3的鏈路相連接,另一端與第二端口2相連接;第二電阻5的一端與第一電阻4和第二端口2之間的鏈路相連接,另一端與同軸線7的外殼相連接;第三電阻6的一端與第二電阻5和同軸線7的外殼之間的鏈路相連接,另一端與地相連接。
所述超寬帶耦合器的第一電阻4、第二電阻5和第三電阻6之間的相連接的鏈路形式是微帶線路,所述微帶線路印制于高頻微波板上,所述第一電阻4、第二電阻5和第三電阻6焊接于高頻微波板上,所述微帶線路上設(shè)有微帶-同軸轉(zhuǎn)換電路,所述第三端口3的同軸線7的內(nèi)芯與和第一端口1相連的微帶電路進(jìn)行連接。
所述超寬帶耦合器還包括設(shè)有密閉腔體的金屬盒體,所述金屬盒體包括金屬基座和金屬盒體上部,所述腔體由金屬基座和金屬盒體上部組合固定而成,所述高頻微波板固定于所述腔體中。
所述超寬帶耦合器的高頻微波板固定于所述腔體中后的剩余空間設(shè)有填充物。該填充物可以是金屬盒體本身材料,也可以是其它相應(yīng)頻段的吸波絕緣材料。
所述超寬帶耦合器的高頻微波板通過燒結(jié)或者螺釘固定于所述腔體中;所述金屬基座和金屬盒體上部通過螺釘固定連接。
所述超寬帶耦合器的第一端口1、第二端口2、第三端口3均為SMA接口或者N型接口。
所述超寬帶耦合器還包括金屬支持盒體,所述金屬支持盒體內(nèi)設(shè)有腔體,所述第三端口3與微帶電路之間的連接部分置于所述金屬支持盒體的腔體中。
所述超寬帶耦合器的金屬支持盒體包括兩個(gè)半金屬支持盒體,所述金屬支持盒體的腔體由兩個(gè)半金屬支持盒體組合而成。
采用本發(fā)明的技術(shù)方案后現(xiàn)有技術(shù)相比,具備如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、解決了1/4波長耦合器帶寬不足的問題,實(shí)現(xiàn)了帶寬超過2000倍頻程,上限頻率至少可以達(dá)到20GHz。
2、采用微波印制板、金屬盒以及磁環(huán)三者組成的立體密閉結(jié)構(gòu),能夠很好的解決信號的互相串?dāng)_,改善了耦合度和插損工作帶寬內(nèi)的平坦度,提升了定向耦合器的方向性。
附圖說明解
圖1 本發(fā)明的電路原理圖;
圖2 本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖;
圖3 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4 本發(fā)明的測試結(jié)果。
圖中,1-第一端口,2-第二端口,3-第三端口,4-第一電阻,5-第二電阻,6-第三電阻,7-同軸線,8-磁環(huán),9-金屬盒體,10-金屬基座,11-金屬盒體上部,12-金屬支持盒體。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例一
本發(fā)明的實(shí)施例一見圖2,主要包括所述超寬帶耦合器包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第一電阻4、第二電阻5和第三電阻6;所述三個(gè)端口均為SMA接口;第三端口3通過同軸線7與第一端口1相連,所述同軸線7上套有不同頻率響應(yīng)的磁環(huán)8;第一電阻5的一端與第一端口1和第三端口3的鏈路相連接,另一端與第二端口2相連接;第二電阻5的一端與第一電阻4和第二端口2之間的鏈路相連接,另一端與同軸線7的外殼相連接;第三電阻6的一端與第二電阻5和同軸線7的外殼之間的鏈路相連接,另一端與地相連接。
本實(shí)施例所述超寬帶耦合器的第一電阻4、第二電阻5和第三電阻6之間的相連接的鏈路形式是微帶線路,所述微帶線路印制于高頻微波板上,所述第一電阻4、第二電阻5和第三電阻6焊接于高頻微波板上,所述微帶線路上設(shè)有微帶-同軸轉(zhuǎn)換電路,所述第三端口3的同軸線7的內(nèi)芯與和第一端口1相連的微帶電路進(jìn)行連接。
本實(shí)施例所述超寬帶耦合器還包括設(shè)有密閉腔體的金屬盒體,所述金屬盒體包括金屬基座和金屬盒體上部,所述腔體由金屬基座和金屬盒體上部組合固定而成,所述高頻微波板固定于所述腔體中。
本實(shí)施例所述超寬帶耦合器的高頻微波板通過燒結(jié)固定于所述腔體中;所述金屬基座和金屬盒體上部通過螺釘固定連接。
本實(shí)施例所述超寬帶耦合器還包括金屬支持盒體,所述金屬支持盒體內(nèi)設(shè)有腔體,所述超寬帶耦合器的金屬支持盒體為兩個(gè)半金屬支持盒體,所述金屬支持盒體的腔體由兩個(gè)半金屬支持盒體組合而成,所述第三端口3與微帶電路之間的連接部分置于所述金屬支持盒體的腔體中。
實(shí)施例二
本發(fā)明的實(shí)施例一見圖2,主要包括所述超寬帶耦合器包括第一端口1、第二端口2、第三端口3、第一電阻4、第二電阻5和第三電阻6;所述三個(gè)端口均為N型接口;第三端口3通過同軸線7與第一端口1相連,所述同軸線7上套有不同頻率響應(yīng)的磁環(huán)8;第一電阻5的一端與第一端口1和第三端口3的鏈路相連接,另一端與第二端口2相連接;第二電阻5的一端與第一電阻4和第二端口2之間的鏈路相連接,另一端與同軸線7的外殼相連接;第三電阻6的一端與第二電阻5和同軸線7的外殼之間的鏈路相連接,另一端與地相連接。
本實(shí)施例所述超寬帶耦合器的第一電阻4、第二電阻5和第三電阻6之間的相連接的鏈路形式是微帶線路,所述微帶線路印制于高頻微波板上,所述第一電阻4、第二電阻5和第三電阻6焊接于高頻微波板上,所述微帶線路上設(shè)有微帶-同軸轉(zhuǎn)換電路,所述第三端口3的同軸線7的內(nèi)芯與和第一端口1相連的微帶電路進(jìn)行連接。
本實(shí)施例所述超寬帶耦合器還包括設(shè)有密閉腔體的金屬盒體,所述金屬盒體包括金屬基座和金屬盒體上部,所述腔體由金屬基座和金屬盒體上部組合固定而成,所述高頻微波板固定于所述腔體中。
本實(shí)施例所述超寬帶耦合器的高頻微波板固定于所述腔體中后的剩余空間設(shè)有填充物。該填充物可以是金屬盒體本身材料,也可以是其它相應(yīng)頻段的吸波絕緣材料。
本實(shí)施例所述超寬帶耦合器的高頻微波板通過螺釘固定于所述腔體中;所述金屬基座和金屬盒體上部通過螺釘固定連接。
本實(shí)施例所述超寬帶耦合器的高頻微波板固定于所述腔體中后的剩余空間設(shè)有填充物。該填充物可以是金屬盒體本身材料,也可以是其它相應(yīng)頻段的吸波絕緣材料。
本實(shí)施例所述超寬帶耦合器還包括金屬支持盒體,所述金屬支持盒體內(nèi)設(shè)有腔體,所述超寬帶耦合器的金屬支持盒體為兩個(gè)半金屬支持盒體,所述金屬支持盒體的腔體由兩個(gè)半金屬支持盒體組合而成,所述第三端口3與微帶電路之間的連接部分置于所述金屬支持盒體的腔體中。
采用本發(fā)明的技術(shù)方案后現(xiàn)有技術(shù)相比,具備如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、解決了1/4波長耦合器帶寬嚴(yán)重不足,一般在幾百兆赫茲內(nèi),很難超過10倍頻程的帶寬,難于滿足實(shí)際需求的技術(shù)難題,通過電橋形式的原理拓?fù)鋱D,很好的實(shí)現(xiàn)了帶寬超過2000倍頻程,最高頻率達(dá)到20GHz,10MHz~20GHz的超寬帶耦合器。
2、采用微波印制板、高導(dǎo)電率的金屬盒體結(jié)構(gòu)以及抑制低頻性能良好的若干磁環(huán)三者組成一個(gè)三維立體結(jié)構(gòu),很好的解決信號的互相串?dāng)_,改善了耦合度和插損的平坦度,同時(shí)通過磁環(huán)大大提升了定向耦合器的方向性。
對所公開的實(shí)施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明,對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬范圍。