專利名稱：集成波導(dǎo)定向耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波/毫米波技術(shù)。
背景技術(shù)：
定向耦合器是一種具有方向性的功率耦合器件，可以利用耦合出的功率進(jìn)行檢測(cè)或功率的調(diào)節(jié)。定向耦合器在微波技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域中用途很廣泛，是一種最基本的微波元件之一。描述定向耦合器的基本指標(biāo)有耦合度、隔離度、方向性、工作帶寬等。目前主要的定向耦合器包括微帶和波導(dǎo)定向耦合器，但微帶線由于傳輸損耗大因而不適于工作在毫米波段，介質(zhì)波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)等非平面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)雖然損耗很小性能很高，但由于體積大以及難以集成加工，很難廣泛地應(yīng)用于高度集成的系統(tǒng)中。為了使定向耦合器能達(dá)到強(qiáng)抗干擾性、低損耗、體積小、重量輕的要求，目前已經(jīng)出現(xiàn)了采用基片集成波導(dǎo)技術(shù)的例子。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種小型化，易于集成，能提供弱耦合的基片集成波導(dǎo)定向I禹合器。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，集成波導(dǎo)定向耦合器，包括兩塊平行疊放的第一基片集成波導(dǎo)和第二基片集成波導(dǎo)，在位于上方的第一基片集成波導(dǎo)的下寬壁和位于下方的第二基片集成波導(dǎo)的上寬壁都設(shè)有兩排圓形耦合孔，兩個(gè)波導(dǎo)上的耦合孔完全重合；
第一基片集成波導(dǎo)的下寬壁的第一排耦合孔的圓心直線排列，第二排耦合孔的圓心直線排列，兩排耦合孔的圓心排列線平行，且第一排耦合孔和第二排耦合孔沿寬壁在傳輸方向的中線對(duì)稱。
進(jìn)一步的說，第一排耦合孔和第二排耦合孔分別由4個(gè)孔組成，位于中間的兩個(gè)耦合孔尺寸相同，位于兩邊的耦合孔尺寸亦相同。耦合孔距離相應(yīng)一側(cè)的窄壁距離為O. 22 個(gè)寬壁長(zhǎng)度，每排耦合孔的孔間距固定為四分之一波導(dǎo)波長(zhǎng)，耦合孔的尺寸符合切比雪夫陣。
本發(fā)明的有益效果是
I)易于加工，整個(gè)結(jié)構(gòu)可以直接采用傳統(tǒng)的PCB工藝在覆金屬片的介質(zhì)基板上加工得以實(shí)現(xiàn)。
2)具有較寬的工作帶寬和較小的插入損耗。
3)相對(duì)于傳統(tǒng)的波導(dǎo)耦合器，本發(fā)明體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能方便的集成在高頻段的電路中。
4)本發(fā)明可以獲得弱耦合，原因在于由圓形耦合孔實(shí)現(xiàn)耦合，通過比例縮放所有耦合孔的尺寸，可以調(diào)節(jié)耦合強(qiáng)度，耦合孔變大則耦合增強(qiáng)，耦合孔變小則耦合減弱。
5)本發(fā)明具有較好的方向性，原因在于通過微調(diào)大小耦合孔的尺寸比，可以調(diào)節(jié)隔離度，而耦合度不會(huì)受到太大的影響，從而使方向性得到優(yōu)化 。


圖1是本發(fā)明的主視圖。
圖2是本發(fā)明沿公共寬壁的剖視圖。
圖3是本發(fā)明的測(cè)試結(jié)果曲線圖。Sll為回波損耗，S21為插入損耗，S31為分貝奉禹合度，S41為分貝隔尚度。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明包括兩塊雙面附有金屬貼片的介質(zhì)基板，每塊介質(zhì)基板上設(shè)一個(gè)集成波導(dǎo)，兩塊基板上下疊放，使兩個(gè)集成波導(dǎo)上下平行排列，位于下面的集成波導(dǎo)兩端分別設(shè)置輸入端和直通端，位于上面的集成波導(dǎo)兩端分別設(shè)置隔離端和耦合端，其中輸入端和隔離端處于同一側(cè)，直通端和耦合端處于另一側(cè)，在公共寬壁上設(shè)置雙排圓形耦合孔陣，耦合孔距離相應(yīng)的窄壁距離為O. 22個(gè)寬壁長(zhǎng)度，每排耦合孔的孔間距固定為四分之一波導(dǎo)波長(zhǎng)， 耦合孔的尺寸按切比雪夫陣的計(jì)算方式確定
a.通過查表得到4孔陣的相對(duì)電壓耦合系數(shù)％ ；
b.由耦合度指標(biāo)C計(jì)算出各孔的分貝耦合
權(quán)利要求
1.集成波導(dǎo)定向耦合器，其特征在于，包括兩塊平行疊放的第一基片集成波導(dǎo)(6)和第二基片集成波導(dǎo)(7)，在位于上方的第一基片集成波導(dǎo)(6)的下寬壁和位于下方的第二基片集成波導(dǎo)(7)的上寬壁都設(shè)有兩排圓形耦合孔，兩個(gè)波導(dǎo)上的耦合孔完全重合；第一基片集成波導(dǎo)(6)的下寬壁的第一排耦合孔(8)的圓心直線排列，第二排耦合孔 (9)的圓心直線排列，兩排耦合孔的圓心排列線平行，且第一排耦合孔(8)和第二排耦合孔(9)沿寬壁在傳輸方向的中線對(duì)稱。
2.如權(quán)利要求1所述的集成波導(dǎo)定向耦合器，其特征在于，第一排耦合孔(8)和第二排耦合孔(9)分別由4個(gè)孔組成，位于中間的兩個(gè)耦合孔尺寸相同，位于兩邊的耦合孔尺寸亦相同。
3.如權(quán)利要求2所述的集成波導(dǎo)定向耦合器，其特征在于，耦合孔距離相應(yīng)一側(cè)的窄壁距離為O. 22個(gè)寬壁長(zhǎng)度，每排耦合孔的孔間距固定為四分之一波導(dǎo)波長(zhǎng)，耦合孔的尺寸符合切比雪夫陣。
全文摘要
集成波導(dǎo)定向耦合器，涉及微波/毫米波技術(shù)。本發(fā)明包括兩塊平行疊放的第一基片集成波導(dǎo)和第二基片集成波導(dǎo)，在位于上方的第一基片集成波導(dǎo)的下寬壁和位于下方的第二基片集成波導(dǎo)的上寬壁都設(shè)有兩排圓形耦合孔，兩個(gè)波導(dǎo)上的耦合孔完全重合；第一基片集成波導(dǎo)的下寬壁的第一排耦合孔的圓心直線排列，第二排耦合孔的圓心直線排列，兩排耦合孔的圓心排列線平行，且第一排耦合孔和第二排耦合孔沿寬壁在傳輸方向的中線對(duì)稱。本發(fā)明具有較寬的工作帶寬和較小的插入損耗。
文檔編號(hào)H01P5/18GK103066367SQ20121059073
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者陳良, 何璐, 汪曉光, 鄧龍江, 付強(qiáng), 梁迪飛 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)