本發(fā)明涉及一種定向耦合器。

背景技術(shù)：

定向耦合器是一種通用的微波或毫米波部件，用于將輸入信號(hào)按照一定的功率比例關(guān)系進(jìn)行分配；定向耦合器被廣泛用于各種微波電路當(dāng)中，可以用作功率分配器，用于信號(hào)的隔離、分離和混合等。在有傳輸信號(hào)從所述主線(xiàn)的一端輸入所述主線(xiàn)時(shí)，部分功率從所述主線(xiàn)的另一端輸出，由于主線(xiàn)和副線(xiàn)之間的相互耦合，可以將主線(xiàn)中傳輸?shù)墓β什糠竹詈系礁本€(xiàn)，并且使功率在副線(xiàn)中傳播具有定向性，即使得所述副線(xiàn)的一端即耦合端有功率輸出，另一端即隔離端無(wú)信號(hào)輸出，從而完成將輸入信號(hào)按照一定的功率比例關(guān)系進(jìn)行分配。

所述微帶線(xiàn)路板通常采用巴特勒矩陣結(jié)構(gòu)。在所述微帶線(xiàn)路板采用矩陣結(jié)構(gòu)時(shí)，相對(duì)地，為適應(yīng)所述微帶線(xiàn)路板的尺寸，所述介質(zhì)板和地板的尺寸均需要增大，從而導(dǎo)致所述定向耦合器的橫向尺寸較大，占用的空間較大，難以滿(mǎn)足小尺寸的要求，而且精度差、一些定向耦合器需要達(dá)到的指標(biāo)難以準(zhǔn)確達(dá)到。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服以上所述的缺點(diǎn)，提供一種橫向?qū)挾刃?、體積小、精度高、能達(dá)到較好電氣性能的定向耦合器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體方案如下：一種定向耦合器，包括有信號(hào)線(xiàn)和耦合線(xiàn)以及固定信號(hào)線(xiàn)和耦合線(xiàn)的絕緣本體；所述絕緣本體的內(nèi)設(shè)耦合腔，所述信號(hào)線(xiàn)和耦合線(xiàn)設(shè)于耦合腔內(nèi)。

所述信號(hào)線(xiàn)包括有第一線(xiàn)帶，所述第一線(xiàn)帶的一端向外延伸出有信號(hào)輸入部，所述第一線(xiàn)帶的側(cè)邊向耦合線(xiàn)一側(cè)垂直延伸有第二線(xiàn)帶，所述第二線(xiàn)帶靠近耦合線(xiàn)的邊緣設(shè)有鋸齒狀結(jié)構(gòu)；所述第一線(xiàn)帶靠近耦合線(xiàn)的一面并排設(shè)有多個(gè)第一凸柱，所述第一凸柱呈圓柱形，所述第一凸柱的頂部為圓弧形；

所述耦合線(xiàn)包括有第三線(xiàn)帶，所述第三線(xiàn)帶的兩端分別向外延伸出有隔離部和耦合部；所述第三線(xiàn)帶的側(cè)邊向信號(hào)線(xiàn)一側(cè)垂直延伸有第四線(xiàn)帶，所述第四線(xiàn)帶靠近信號(hào)線(xiàn)的邊緣設(shè)有鋸齒狀機(jī)構(gòu)；所述第二線(xiàn)帶靠近信號(hào)線(xiàn)的一面并排設(shè)有多個(gè)第二凸柱，所述第二凸柱呈圓柱形，所述第二凸柱的頂部為圓弧形；

所述第一凸柱和對(duì)應(yīng)的第二凸柱在一個(gè)水平線(xiàn)上；每?jī)蓚€(gè)相鄰的第一凸柱之間的距離為K＝(N+1)λ，λ為輸入波長(zhǎng)；

所述第一線(xiàn)帶和第二線(xiàn)帶以及第三線(xiàn)帶和第四線(xiàn)帶之間圍成矩形結(jié)構(gòu)；

所述絕緣本體內(nèi)還設(shè)有一空腔，所述空腔設(shè)耦合腔上方，所述空腔內(nèi)的頂面設(shè)有與為外界打通的通孔；

所述耦合腔的底面還設(shè)有一隔離片；

所述絕緣本體的兩側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿，所述調(diào)節(jié)螺桿一端延伸至耦合腔內(nèi)，另一端設(shè)于絕緣本體外且固定有一螺母。

其中，第一線(xiàn)帶的另一端為信號(hào)直通部，所述信號(hào)輸入部和信號(hào)直通部以及耦合部和隔離部均延伸至耦合腔外。

其中，第一線(xiàn)帶和第二線(xiàn)帶的厚度為D＝0.7-1.5mm。

其中，所述第一線(xiàn)帶和第二線(xiàn)帶的長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝8-10cm。

其中，所述第一線(xiàn)帶和第二線(xiàn)帶的鋸齒狀結(jié)構(gòu)的鋸齒角為60度。

其中，還包括有包裹絕緣本體的隔離外殼。

本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)特有的口字形設(shè)置以及凸點(diǎn)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了橫向?qū)挾刃　Ⅲw積小、精度高、能達(dá)到較好電氣性能的定向耦合器。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的信號(hào)線(xiàn)和耦合線(xiàn)的立體圖；

圖2是本發(fā)明的截面示意圖；

圖3是本發(fā)明的耦合線(xiàn)的正視圖；

圖4是本發(fā)明的插入損耗數(shù)據(jù)圖；

圖5是本發(fā)明的的回波損耗曲線(xiàn)圖和隔離曲線(xiàn)圖；

圖1至圖5中的附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-絕緣本體；11-空腔；12-耦合腔；13-隔離片；

21-第一線(xiàn)帶；22-第二線(xiàn)帶；23-第一凸柱；24-信號(hào)輸入部；3-隔離外殼；

31-第三線(xiàn)帶；32-第四線(xiàn)帶；33-第二凸柱；34-耦合部；35-隔離部；

4-調(diào)節(jié)螺桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，并不是把本發(fā)明的實(shí)施范圍局限于此。

實(shí)施例1。

如圖1至圖2所示，本實(shí)施例所述的一種定向耦合器，包括有信號(hào)線(xiàn)和耦合線(xiàn)以及固定信號(hào)線(xiàn)和耦合線(xiàn)的絕緣本體1；所述絕緣本體1的內(nèi)設(shè)耦合腔12，所述信號(hào)線(xiàn)和耦合線(xiàn)設(shè)于耦合腔12內(nèi)；本實(shí)施例所述的一種定向耦合器，所述信號(hào)線(xiàn)包括有第一線(xiàn)帶21，所述第一線(xiàn)帶21的一端向外延伸出有信號(hào)輸入部24，所述第一線(xiàn)帶21的側(cè)邊向耦合線(xiàn)一側(cè)垂直延伸有第二線(xiàn)帶22，所述第二線(xiàn)帶22靠近耦合線(xiàn)的邊緣設(shè)有鋸齒狀結(jié)構(gòu)；所述第一線(xiàn)帶21靠近耦合線(xiàn)的一面并排設(shè)有多個(gè)第一凸柱23，所述第一凸柱23呈圓柱形，所述第一凸柱23的頂部為圓弧形；所述耦合線(xiàn)包括有第三線(xiàn)帶31，所述第三線(xiàn)帶31的兩端分別向外延伸出有隔離部35和耦合部34；所述第三線(xiàn)帶31的側(cè)邊向信號(hào)線(xiàn)一側(cè)垂直延伸有第四線(xiàn)帶32，所述第四線(xiàn)帶32靠近信號(hào)線(xiàn)的邊緣設(shè)有鋸齒狀機(jī)構(gòu)；所述第二線(xiàn)帶22靠近信號(hào)線(xiàn)的一面并排設(shè)有多個(gè)第二凸柱33，所述第二凸柱33呈圓柱形，所述第二凸柱33的頂部為圓弧形；所述第一凸柱23和對(duì)應(yīng)的第二凸柱33在一個(gè)水平線(xiàn)上；每?jī)蓚€(gè)相鄰的第一凸柱23之間的距離為K＝N+1λ，λ為輸入波長(zhǎng)；所述第一線(xiàn)帶21和第二線(xiàn)帶22以及第三線(xiàn)帶31和第四線(xiàn)帶32之間圍成矩形結(jié)構(gòu)。通過(guò)實(shí)際測(cè)試和軟件仿真，其在隔離度、插入損耗以及 耦合度上均具有較好的參數(shù)，均達(dá)到耦合定向器基準(zhǔn)要求，由于其采用的特殊結(jié)構(gòu)，使得橫向?qū)挾却蟠蠼档?，其橫向?qū)挾瓤煽刂圃?cm內(nèi)，理論上小于3cm。第一凸出和第二凸出在波導(dǎo)的波峰或波谷處加強(qiáng)耦合。

本實(shí)施例所述的一種定向耦合器，第一線(xiàn)帶21的另一端為信號(hào)直通部，所述信號(hào)輸入部24和信號(hào)直通部以及耦合部34和隔離部35均延伸至耦合腔12外。所述信號(hào)輸入部24和信號(hào)直通部以及耦合部34和隔離部35通過(guò)饋電耦合方式外接同軸電纜。

實(shí)施例2。

如圖3所述，本實(shí)施例所述的一種定向耦合器，第一線(xiàn)帶21和第二線(xiàn)帶22的厚度為D＝0.7-1.5mm。本實(shí)施例所述的一種定向耦合器，所述第一線(xiàn)帶21和第二線(xiàn)帶22的長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝8-10cm。本實(shí)施例所述的一種定向耦合器，所述第一線(xiàn)帶21和第二線(xiàn)帶22的鋸齒狀結(jié)構(gòu)的鋸齒角為60度。該尺寸下，通過(guò)計(jì)算軟件仿真得知其各項(xiàng)數(shù)據(jù)達(dá)到優(yōu)良，尤其是耦合系數(shù)和反射系數(shù)及隔離度，如圖4到圖5所示，為本實(shí)施例所述的一種定向耦合器的仿真計(jì)算曲線(xiàn)。從圖中可以看出，從5GHz到8GHz的相對(duì)帶寬范圍內(nèi)，耦合系數(shù)為2.08dB到2.25dB，各端口的反射系數(shù)低于-25dB，隔離度高于19.5dB。

實(shí)施例3。

本實(shí)施例所述的一種定向耦合器，還包括有包裹絕緣本體1的隔離外殼3。本實(shí)施例所述的一種定向耦合器，所述絕緣本體1內(nèi)還設(shè)有一空腔11，所述空腔11設(shè)耦合腔12上方，所述空腔11內(nèi)的頂面設(shè)有與為外界打通的通孔；在通孔內(nèi)灌注半導(dǎo)體粉末至空腔11內(nèi)，通過(guò)該方式調(diào)節(jié)耦合器參數(shù)，當(dāng)調(diào)節(jié)完畢時(shí)，在空腔11內(nèi)在注入蠟油，封固。該調(diào)節(jié)方式為微調(diào)，在生產(chǎn)出合路器參數(shù)有一定偏差時(shí)設(shè)置，可以有效的作為調(diào)節(jié)手段。

本實(shí)施例所述的一種定向耦合器，所述耦合腔12的底面還設(shè)有一隔離片13；提高隔離度。本實(shí)施例所述的一種定向耦合器，所述絕緣本體1的兩側(cè)設(shè) 有調(diào)節(jié)螺桿4，所述調(diào)節(jié)螺桿4一端延伸至耦合腔12內(nèi)，另一端設(shè)于絕緣本體1外且固定有一螺母；通過(guò)旋擰螺母，使得調(diào)節(jié)螺桿4的一端與信號(hào)線(xiàn)或者耦合線(xiàn)的距離產(chǎn)生變化，從而達(dá)到調(diào)節(jié)耦合參數(shù)。本發(fā)明通過(guò)特有的口字形設(shè)置以及凸點(diǎn)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了橫向?qū)挾刃?、體積小、精度高、能達(dá)到較好電氣性能的定向耦合器。

以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的保護(hù)范圍內(nèi)。