本發(fā)明屬于微波技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種五節(jié)對(duì)稱超寬帶10db定向耦合器，廣泛運(yùn)用于軍用、民用通信等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著微波通信技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，微波器件朝著微型化、寬頻帶高速發(fā)展。定向耦合器廣泛運(yùn)用于微波系統(tǒng)，是微波系統(tǒng)中一種重要的分路元件，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，定向耦合器是一種可以改變信號(hào)相位的功率分配器件。定向耦合器為四端口無(wú)源器件，包括輸入端、直通端、耦合端、隔離端定向耦合器的主要性能指標(biāo)有插損、回?fù)p、耦合度、隔離度、工作帶寬等。

相比于傳統(tǒng)工藝技術(shù)，ltcc（低溫共燒陶瓷）技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)三維集成，其采用的低溫共燒陶瓷材料同樣具有導(dǎo)電率高，q值高，損耗小等優(yōu)勢(shì)。采用多層低溫陶瓷共燒技術(shù)，可以很好的加工出小型化，緊密型好，輕量化，損耗小的微波無(wú)源器件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種五節(jié)對(duì)稱超寬帶10db定向耦合器，采用五節(jié)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的寬邊折疊耦合線構(gòu)成，采用ltcc（低溫共燒陶瓷）三維集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)，具有插入損耗小、帶內(nèi)波動(dòng)小、工作頻帶寬、直通端口與耦合端口之間的相位正交性好、性能穩(wěn)定可靠、能夠批量生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種五節(jié)對(duì)稱超寬帶10db定向耦合器，從上往下共包括三個(gè)部分，第一個(gè)部分為第三接地層gnd3，第二個(gè)部分中五節(jié)寬邊折疊耦合線的上下兩層垂直放置，第三個(gè)部分為第四接地層gnd4。特征阻抗為50歐姆的第三端口p3與特征阻抗為50歐姆的第一端口p1從前往后依次分布在耦合器的一側(cè)，特征阻抗為50歐姆的第二端口p2與特征阻抗為50歐姆的第四端口p4從前往后依次分布在耦合器的另一側(cè)。五節(jié)寬邊折疊耦合線均包括上下兩層，第一寬邊折疊耦合線上層折疊線l1a一端與第一上層連接柱h1a的上端相連，第一上層連接柱h1a的下端與第二寬邊折疊耦合線上層折疊線l2a一端連接，第二寬邊折疊耦合線上層折疊線l2a另一端連接第二上層連接柱h2a上端，第二上層連接柱h2a下端與第三寬邊折疊耦合線上層折疊線l3a一端連接，第三寬邊折疊耦合線上層折疊線l3a另一端連接第三上層連接柱h3a下端，第三上層連接柱h3a上端與第四寬邊折疊耦合線上層折疊線l4a一端連接，第四寬邊折疊耦合線上層折疊線l4a另一端連接第四上層連接柱h4a下端，第四上層連接柱h4a上端與第五寬邊折疊耦合線上層折疊線l5a一端連接。第一寬邊折疊耦合線下層折疊線l1b一端與第一下層連接柱h1b的下端相連，第一下層連接柱h1b的上端與第二寬邊折疊耦合線下層折疊線l2b一端連接，第二寬邊折疊耦合線下層折疊線l2b另一端連接第二下層連接柱h2b下端，第二下層連接柱h2b上端與第三寬邊折疊耦合線下層折疊線l3b一端連接，第三寬邊折疊耦合線下層折疊線l3b另一端連接第三下層連接柱h3b上端，第三下層連接柱h3b下端與第四寬邊折疊耦合線下層折疊線l4b一端連接，第四寬邊折疊耦合線下層折疊線l4b另一端連接第四下層連接柱h4b上端，第四下層連接柱h4b下端與第五寬邊折疊耦合線下層折疊線l5b一端連接。第一寬邊折疊耦合線上層折疊線l1a另一端與第一連接引線lin1一端相連，第一連接引線lin1另一端連接特征阻抗為50歐姆的第一端口p1，第一寬邊折疊耦合線下層折疊線l1b另一端與第三連接引線lin3一端相連，第三連接引線lin3另一端連接特征阻抗為50歐姆的第三端口p3。第五寬邊折疊耦合線上層折疊線l5a另一端與第二連接引線lin2一端相連，第二連接引線lin2另一端連接特征阻抗為50歐姆的第二端口p2，第五寬邊折疊耦合線下層折疊線l5b另一端與第四連接引線lin4一端相連，第四連接引線lin4另一端連接特征阻抗為50歐姆的第四端口p4。第三接地層gnd3位于最上面一層、第四接地層gnd4位于最下面一層，第三接地層gnd3、第四接地層gnd4與第一接地層gnd1、第二接地層gnd2連接，第二接地層gnd2與第一接地層gnd1分別位于耦合器的前后兩側(cè)。

與傳統(tǒng)常規(guī)技術(shù)相比，本發(fā)明采用ltcc（低溫共燒陶瓷）技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維立體集成，并采用五節(jié)對(duì)稱寬邊折疊耦合線實(shí)現(xiàn)超寬帶定向耦合器，具有低插損、匹配優(yōu)良、性能穩(wěn)定可靠、可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1（a）是本發(fā)明一種五節(jié)對(duì)稱超寬帶10db定向耦合器的正視圖，圖1（b）是本發(fā)明一種五節(jié)對(duì)稱超寬帶10db定向耦合器的俯視圖。

圖2是本發(fā)明一種五節(jié)對(duì)稱超寬帶10db定向耦合器主要性能曲線。

圖3是本發(fā)明一種五節(jié)對(duì)稱超寬帶10db定向耦合器直通端口與耦合端口正交性示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

結(jié)合圖1（a）、（b），一種五節(jié)對(duì)稱超寬帶10db定向耦合器，包括特征阻抗為50歐姆的第一端口p1、第一連接引線lin1、特征阻抗為50歐姆的第二端口p2、第二連接引線lin2、特征阻抗為50歐姆的第三端口p3、第三連接引線lin3、特征阻抗為50歐姆的第四端口p4、第四連接引線lin4、第一寬邊折疊耦合線l1、第一上層連接柱h1a、第一下層連接柱h1b、第二寬邊折疊耦合線l2、第二上層連接柱h2a、第二下層連接柱h2b、第三寬邊折疊耦合線l3、第三上層連接柱h3a、第三下層連接柱h3b、第四寬邊折疊耦合線l4、第四上層連接柱h4a、第四下層連接柱h4b、第五寬邊折疊耦合線l5、第一接地層gnd1、第二接地層gnd2、第三接地層gnd3、第四接地層gnd4。

結(jié)合圖1（a）、（b），一種五節(jié)對(duì)稱超寬帶10db定向耦合器從上往下共包括三個(gè)部分，第一個(gè)部分為第三接地層gnd3，第二個(gè)部分中五節(jié)寬邊折疊耦合線的上下兩層垂直放置，第三個(gè)部分為第四接地層gnd4。特征阻抗為50歐姆的第三端口p3與特征阻抗為50歐姆的第一端口p1從前往后依次分布在耦合器的左側(cè)，特征阻抗為50歐姆的第二端口p2與特征阻抗為50歐姆的第四端口p4從前往后依次分布在耦合器的右側(cè)。五節(jié)寬邊折疊耦合線均包括上下兩層，第一寬邊折疊耦合線上層折疊線l1a一端與第一上層連接柱h1a的上端相連，第一上層連接柱h1a的下端與第二寬邊折疊耦合線上層折疊線l2a一端連接，第二寬邊折疊耦合線上層折疊線l2a另一端連接第二上層連接柱h2a上端，第二上層連接柱h2a下端與第三寬邊折疊耦合線上層折疊線l3a一端連接，第三寬邊折疊耦合線上層折疊線l3a另一端連接第三上層連接柱h3a下端，第三上層連接柱h3a上端與第四寬邊折疊耦合線上層折疊線l4a一端連接，第四寬邊折疊耦合線上層折疊線l4a另一端連接第四上層連接柱h4a下端，第四上層連接柱h4a上端與第五寬邊折疊耦合線上層折疊線l5a一端連接。第一寬邊折疊耦合線下層折疊線l1b一端與第一下層連接柱h1b的下端相連，第一下層連接柱h1b的上端與第二寬邊折疊耦合線下層折疊線l2b一端連接，第二寬邊折疊耦合線下層折疊線l2b另一端連接第二下層連接柱h2b下端，第二下層連接柱h2b上端與第三寬邊折疊耦合線下層折疊線l3b一端連接，第三寬邊折疊耦合線下層折疊線l3b另一端連接第三下層連接柱h3b上端，第三下層連接柱h3b下端與第四寬邊折疊耦合線下層折疊線l4b一端連接，第四寬邊折疊耦合線下層折疊線l4b另一端連接第四下層連接柱h4b上端，第四下層連接柱h4b下端與第五寬邊折疊耦合線下層折疊線l5b一端連接。第一寬邊折疊耦合線上層折疊線l1a另一端與第一連接引線lin1一端相連，第一連接引線lin1另一端連接特征阻抗為50歐姆的第一端口p1，第一寬邊折疊耦合線下層折疊線l1b另一端與第三連接引線lin3一端相連，第三連接引線lin3另一端連接特征阻抗為50歐姆的第三端口p3。第五寬邊折疊耦合線上層折疊線l5a另一端與第二連接引線lin2一端相連，第二連接引線lin2另一端連接特征阻抗為50歐姆的第二端口p2，第五寬邊折疊耦合線下層折疊線l5b另一端與第四連接引線lin4一端相連，第四連接引線lin4另一端連接特征阻抗為50歐姆的第四端口p4。第三接地層gnd3位于最上面一層、第四接地層gnd4位于最下面一層，第三接地層gnd3、第四接地層gnd4與第一接地層gnd1、第二接地層gnd2連接，第二接地層gnd2與第一接地層gnd1分別位于耦合器的前后兩側(cè)。

結(jié)合圖1（a）、（b），所述包括特征阻抗為50歐姆的第一端口p1、第一連接引線lin1、特征阻抗為50歐姆的第二端口p2、第二連接引線lin2、特征阻抗為50歐姆的第三端口p3、第三連接引線lin3、特征阻抗為50歐姆的第四端口p4、第四連接引線lin4、第一寬邊折疊耦合線l1、第一上層連接柱h1a、第一下層連接柱h1b、第二寬邊折疊耦合線l2、第二上層連接柱h2a、第二下層連接柱h2b、第三寬邊折疊耦合線l3、第三上層連接柱h3a、第三下層連接柱h3b、第四寬邊折疊耦合線l4、第四上層連接柱h4a、第四下層連接柱h4b、第五寬邊折疊耦合線l5、第一接地層gnd1、第二接地層gnd2、第三接地層gnd3、第四接地層gnd4均采用ltcc低溫共燒陶瓷技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

一種五節(jié)對(duì)稱超寬帶10db定向耦合器，采用ltcc（低溫共燒陶瓷）工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維立體集成，因此具有高封裝密度、高可靠性、高成品率、低成本、輕量化等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明一種五節(jié)對(duì)稱超寬帶10db定向耦合器的尺寸為14mm×8mm×2mm，工作頻率為0.6ghz~3ghz，從圖2、圖3看出，此耦合器帶寬比為5，回波損耗優(yōu)于20db，直通端口插入損耗小于0.8db，隔離度大于20db，直通端口與耦合端口正交性好，相位相差90°(±1°)。