專利名稱：雙定向耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙定向耦合器，屬于微波通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
耦合器能將兩個(gè)輸入信號(hào)合路后分為兩個(gè)互為等幅且具有90°相位差的兩個(gè)信 號(hào)，是在微波領(lǐng)域大量應(yīng)用的重要器件。定向耦合器往往用于對(duì)規(guī)定流向微波信號(hào)進(jìn)行取 樣，在無(wú)線基站中，常用定向耦合器對(duì)信號(hào)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。因?yàn)榛緦?duì)信號(hào)既要進(jìn) 行發(fā)射，同時(shí)還要實(shí)現(xiàn)接收功能，所以往往使用雙定向耦合器，正向耦合器(FWD)監(jiān)測(cè)發(fā)射 信號(hào)，反向耦合器(REV)監(jiān)測(cè)接收信號(hào)。雙定向耦合器在使用的時(shí)候通常與雙工器的天線端口進(jìn)行連接，近年來(lái)的發(fā)展趨 勢(shì)是把雙工器和耦合器集成在同一個(gè)腔體上。由于雙工器對(duì)損耗的要求很高，也就是尺寸 要求盡量大，這就迫使耦合器越做越小，本實(shí)用新型即是應(yīng)微波器件小型化發(fā)展趨勢(shì)的產(chǎn) 物。傳統(tǒng)的雙定向耦合器結(jié)構(gòu)如圖1、1A所示。它主要由腔體1、三根表面鍍銀的金屬 導(dǎo)桿組成。中間的主導(dǎo)桿3傳遞載波信號(hào)，兩邊的耦合導(dǎo)桿2分別傳輸正向和反向耦合信 號(hào)。耦合導(dǎo)桿的兩端被鍍銀銅絲4焊接固定在介質(zhì)板5上，鍍銀銅絲還有一個(gè)作用就是把 耦合信號(hào)由導(dǎo)桿傳輸?shù)浇橘|(zhì)板另一面的微帶線上，從而對(duì)耦合信號(hào)進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)的功 能。傳統(tǒng)的雙定向耦合器耦合空氣腔內(nèi)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，里面有三根導(dǎo)桿、四根銅絲導(dǎo) 線和四個(gè)絕緣子6，內(nèi)部電磁場(chǎng)分布比較復(fù)雜。要想達(dá)到理想的匹配效果，往往要把導(dǎo)桿長(zhǎng) 度做到1/4波長(zhǎng)。以一個(gè)中心頻率為2GHz的耦合器為例，導(dǎo)桿長(zhǎng)度為37. 5mm左右的時(shí)候 匹配效果最好。為了達(dá)到良好的匹配，因此犧牲了大量的空間。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙定向耦合器，采用微 帶線與主信號(hào)導(dǎo)桿耦合的方式，簡(jiǎn)化了耦合器的結(jié)構(gòu)，指標(biāo)比現(xiàn)有產(chǎn)品更好更穩(wěn)定，體積更 小、更節(jié)省生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案雙定向耦合器，其特征是包括空心圓柱體狀的腔體以及設(shè)置在所述腔體內(nèi)腔中的 傳輸主信號(hào)的均勻電導(dǎo)體金屬桿，在所述腔體的側(cè)部設(shè)置有兩個(gè)共線的分別傳輸正向耦合 信號(hào)和反相耦合信號(hào)的微帶線，所述微帶線的外側(cè)覆蓋有介質(zhì)板。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在傳統(tǒng)的雙定向耦合器耦合空氣腔內(nèi)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜(見(jiàn)圖1、1A)，里面有三根導(dǎo)桿、 四根銅絲導(dǎo)線和四個(gè)絕緣子，內(nèi)部電磁場(chǎng)分布比較復(fù)雜。要想達(dá)到理想的匹配效果，往往要 把導(dǎo)桿長(zhǎng)度做到1/4波長(zhǎng)。以一個(gè)中心頻率為2GHz的耦合器為例，導(dǎo)桿長(zhǎng)度為37. 5mm左 右的時(shí)候匹配效果最好。為了達(dá)到良好的匹配，因此犧牲了大量的空間。[0011]本實(shí)用新型的雙定向耦合器對(duì)導(dǎo)桿的長(zhǎng)度、大小沒(méi)有特別的要求。只要主信號(hào)導(dǎo) 桿與空氣腔的直徑比例達(dá)到要求，一般為1 2. 3，匹配效果就能達(dá)到要求。承擔(dān)耦合信號(hào) 傳輸?shù)奈Ь€的匹配就更加簡(jiǎn)單，只需要微帶線與介質(zhì)板阻抗匹配就能滿足要求。實(shí)踐中， 我們把耦合器部分空間在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上縮小了一半以上，這樣做的好處是把寶貴的空間讓 給了對(duì)空間需求更大的雙工器，使信號(hào)傳輸系統(tǒng)整個(gè)指標(biāo)能夠得到一定的提高。

圖1、1A為現(xiàn)有雙定向耦合器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、2A為本實(shí)用新型雙定向耦合器 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為傳統(tǒng)雙定向耦合器指標(biāo)；圖4為本新型雙定向耦合器指標(biāo)。圖中標(biāo)號(hào)1腔體，2耦合導(dǎo)桿，3主導(dǎo)桿，4鍍銀銅絲，5介質(zhì)板，6絕緣子，7金屬桿， 8微帶線。以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例結(jié)合圖2、2A，本實(shí)施例的雙定向耦合器，包括空心圓柱體狀的腔體1以及 設(shè)置在所述腔體內(nèi)腔中的傳輸主信號(hào)的均勻電導(dǎo)體金屬桿7，在所述腔體1的側(cè)部設(shè)置有 兩個(gè)共線的分別傳輸正向耦合信號(hào)和反相耦合信號(hào)的微帶線8，所述微帶線的外側(cè)覆蓋有 介質(zhì)板5。本實(shí)用新型雙定向耦合器對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新性的改進(jìn)，原來(lái)的方腔改成了圓 腔，這樣，金屬桿7 (主導(dǎo)桿)與空氣腔之間的匹配更加方便、簡(jiǎn)單，因此主信號(hào)輸入輸出駐 波比更好控制。耦合信號(hào)的傳輸由兩根附著在介質(zhì)板上的微帶線完成，并且直接在介質(zhì)板 上過(guò)孔被傳導(dǎo)到介質(zhì)板的另一面的微帶線上。本新型雙定向耦合器的技術(shù)指標(biāo)優(yōu)勢(shì)耦合器的指標(biāo)主要有四個(gè)回波損耗、耦合度、隔離度和方向性(=隔離度-耦合 度)。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，因此我們只選取雙定向耦合器的一邊耦合器的指標(biāo)進(jìn)行比較，比 較的時(shí)候取同一個(gè)頻率點(diǎn)(1900MHz)。傳統(tǒng)雙定向耦合器的指標(biāo)如圖3所示，本新型雙定向耦合器的指標(biāo)如圖4所示。圖示內(nèi)容說(shuō)明橫坐標(biāo)表示頻率，單位GHz ；縱坐標(biāo)表示功率衰減，單位dB ；Yl是 回波損耗的指標(biāo)，Y2是耦合度指標(biāo)，Y3是隔離度指標(biāo)；左下角是三根線上1900MHz頻率點(diǎn) 的指標(biāo)讀數(shù)。兩種雙定向耦合器主要指標(biāo)如下表1所示。表1兩種耦合器主要指標(biāo)對(duì)比
權(quán)利要求1.雙定向耦合器，其特征是包括空心圓柱體狀的腔體(1)以及設(shè)置在所述腔體內(nèi)腔中 的傳輸主信號(hào)的均勻電導(dǎo)體金屬桿(7)，在所述腔體(1)的側(cè)部設(shè)置有兩個(gè)共線的分別傳 輸正向耦合信號(hào)和反相耦合信號(hào)的微帶線(8)，所述微帶線的外側(cè)覆蓋有介質(zhì)板(5)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種雙定向耦合器，其特征是包括空心圓柱體狀的腔體以及設(shè)置在所述腔體內(nèi)腔中的傳輸主信號(hào)的均勻電導(dǎo)體金屬桿，在所述腔體的側(cè)部設(shè)置有兩個(gè)共線的分別傳輸正向耦合信號(hào)和反相耦合信號(hào)的微帶線，所述微帶線的外側(cè)覆蓋有介質(zhì)板。本實(shí)用新型的雙定向耦合器采用微帶線與主信號(hào)導(dǎo)桿耦合的方式，簡(jiǎn)化了耦合器的結(jié)構(gòu)，指標(biāo)比現(xiàn)有產(chǎn)品更好更穩(wěn)定，體積更小、更節(jié)省生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H01P5/18GK201918482SQ20102063999
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者葉磊, 楊國(guó)勝, 胡英彪, 陶榮華, 黃偉 申請(qǐng)人:安徽海特微波通信有限公司