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)需要將功率進行一定的分配或者取樣,以實現(xiàn)某些監(jiān)控功能,實現(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現(xiàn)都不是太寬,一般在1GHz以內(nèi),很難達到10個倍頻程以上的帶寬;;現(xiàn)有的耦合器還存在方向性由于信號的隔離難度較大,也難于達到很優(yōu)的指標(biāo)的問題。雖然,微帶1/4波長耦合器經(jīng)過一些優(yōu)化,通過多頻段漸變組合的方式適當(dāng)?shù)奶岣吡藥?,但是依然難于達到較大倍頻程的帶寬,更遺憾的是由此卻帶來了體積的大大提升,數(shù)倍于原來的體積,在很多場合難于接受。但是在實際情況中往往需要小體積、超大帶寬的耦合器,并且上限頻率也要達到10GHz以上,例如從10MHz到20GHz這種高達2000倍頻程的帶寬需求,但是體積又需要盡量小,現(xiàn)有的1/4波長耦合器無法達到這樣的帶寬要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述情況,本發(fā)明提供一種小體積超寬帶耦合器,所述小體積超寬帶耦合器的電路包括第一端口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的信號鏈路與第一端口1的信號鏈路相連通,所述第一端口1的參考地平面與第三端口3的參考地平面互不連通,所述第三端口3的參考地平面外圍套有不同頻率響應(yīng)的磁環(huán)7;第一電阻4的一端與第一端口1和第三端口3的信號鏈路相連接,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之間的信號鏈路相連接,另一端與第三端口3的參考地平面相連接;第三電阻6的一端與第三端口3的參考地平面相連接,另一端與第一端口1的參考地平面相連接。
所述小體積超寬帶耦合器的第三端口3的信號鏈路可以通過同軸線或者微帶線或者共面波導(dǎo)線路與第一端口1的信號鏈路相連接。
所述小體積超寬帶耦合器的第一電阻4的一端通過微帶線或者共面波導(dǎo)線路與第一端口1和第三端口3的信號鏈路相連接,另一端通過微帶線或者共面波導(dǎo)線路與第二端口2相連接。
所述小體積超寬帶耦合器還包括金屬盒體和金屬盒體上蓋,所述金屬盒體設(shè)有腔體,所述小體積超寬帶耦合器的電路固定于所述金屬盒體腔體內(nèi),所述金屬盒體上蓋固定于金屬盒體上,將所述小體積超寬帶耦合器的電路密封在金屬盒體的腔體內(nèi)。
所述小體積超寬帶耦合器的電路固定于所述金屬盒體腔體內(nèi)的剩余空間設(shè)有填充物,所述填充物可以是金屬盒體本身材料或者相應(yīng)頻段的吸波絕緣材料。
所述小體積超寬帶耦合器的電路通過燒結(jié)或者螺釘固定于所述金屬盒體的腔體中;所述金屬盒體上蓋通過螺釘固定于金屬盒體上。
所述第一端口1、第二端口2、第三端口3均為SMA接口或N型接口。
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)點和有益效果:
1、解決了1/4波長耦合器帶寬不足的問題,實現(xiàn)了帶寬超過2000倍頻程,上限頻率至少可以達到20GHz。
2、結(jié)構(gòu)簡單,實現(xiàn)工藝簡便,成本低廉,體積非常小,能達到55mm×35mm×10mm,同時,技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良,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
圖1 本發(fā)明的電路圖;
圖2 本發(fā)明的實施例的外形圖;
圖3 本發(fā)明的實施例一內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4 本發(fā)明的實施例二內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5 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-磁環(huán)。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例一
本發(fā)明的實施例一見圖3,所述小體積超寬帶耦合器的電路包括第一端口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的信號鏈路與第一端口1的信號鏈路通過微帶線相連通,所述第一端口1的參考地平面與第三端口3的參考地平面互不連通,所述第三端口的參考地平面外圍套有不同頻率響應(yīng)的磁環(huán)7;第一電阻4的一端與第一端口1和第三端口3的信號鏈路通過微帶線相連接,另一端與第二端口2通過微帶線相連接;第二電阻5的一端與第一電阻4和第二端口2之間的信號鏈路通過微帶線相連接,另一端與第三端口3的參考地平面相連接;第三電阻6的一端與第三端口3的參考地平面相連接,另一端與第一端口1的參考地平面相連接。
所述小體積超寬帶耦合器還包括金屬盒體和金屬盒體上蓋,所述金屬盒體設(shè)有腔體,所述小體積超寬帶耦合器的電路通過燒結(jié)固定于所述金屬盒體腔體內(nèi),所述金屬盒體上蓋通過螺釘固定于金屬盒體上,將所述小體積超寬帶耦合器的電路密封在金屬盒體的腔體內(nèi)。
所述小體積超寬帶耦合器的電路固定于所述金屬盒體腔體內(nèi)的剩余空間設(shè)有填充物,所述填充物可以是金屬盒體本身材料。
所述的小體積超寬帶耦合器,所述第一端口1、第二端口2、第三端口3均為SMA接口。
實施例二
本發(fā)明的實施例一見圖4,所述小體積超寬帶耦合器的電路包括第一端口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的信號鏈路與第一端口1的信號鏈路通過同軸線相連通(此時,第三端口3的參考地平面就是同軸線的金屬外殼),所述第一端口1的參考地平面與第三端口3的參考地平面互不連通,所述第三端口3的參考地平面外圍套有不同頻率響應(yīng)的磁環(huán)7;第一電阻4的一端與第一端口1和第三端口3的信號鏈路通過微帶線相連接,另一端與第二端口2通過微帶線相連接;第二電阻5的一端與第一電阻4和第二端口2之間的信號鏈路通過微帶線相連接,另一端與第三端口3的參考地平面相連接(即同軸線的金屬外殼);第三電阻6的一端與第三端口3的參考地平面相連接,另一端與第一端口1的參考地平面相連接。
所述小體積超寬帶耦合器還包括金屬盒體和金屬盒體上蓋,所述金屬盒體設(shè)有腔體,所述小體積超寬帶耦合器的電路通過螺釘固定于所述金屬盒體腔體內(nèi),所述金屬盒體上蓋通過螺釘固定于金屬盒體上,將所述小體積超寬帶耦合器的電路密封在金屬盒體的腔體內(nèi)。
所述小體積超寬帶耦合器的電路固定于所述金屬盒體腔體內(nèi)的剩余空間設(shè)有填充物,所述填充物是相應(yīng)頻段的吸波絕緣材料。
所述的小體積超寬帶耦合器,所述第一端口1、第二端口2、第三端口3均為N型接口。
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)點和有益效果:
1、解決了1/4波長耦合器帶寬不足的問題,實現(xiàn)了帶寬超過2000倍頻程,上限頻率至少可以達到20GHz。
2、結(jié)構(gòu)簡單,實現(xiàn)工藝簡便,成本低廉,體積非常小,但同時,技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良,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。
對所公開的實施例的上述說明,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,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬范圍。