一種小型化的定向分支耦合器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種小型化的定向分支耦合器，包括：由頂層、底層電路板疊壓而成的多層電路板，位于四個(gè)子區(qū)域中的去向電路、返向電路，以及連接于去向電路的輸出端與返向電路的輸入端的連接微帶單元；由各去向電路的輸入端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)，以及由各返向電路的輸出端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)；其中一個(gè)子區(qū)域中：該子區(qū)域的去向電路包括若干個(gè)由外向內(nèi)方向排列的、尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔依次連接的去向微帶單元；該子區(qū)域的返向電路包括若干個(gè)由內(nèi)向外方向排列的、尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔依次連接的返向微帶單元。應(yīng)用本發(fā)明，在保證正常工作頻帶和工作帶寬的情況下，可以以較小的體積對(duì)輸入的微波信號(hào)進(jìn)行功率分配。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種小型化的定向分支耦合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子器件領(lǐng)域，尤其涉及一種小型化的定向分支耦合器。
【背景技術(shù)】
[0002]定向耦合器是微波系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的一種微波器件，它的主要作用是將微波信號(hào)按一定的比例進(jìn)行功率分配。定向分支耦合器是具有定向傳輸特性的四端口元件，由耦合裝置聯(lián)系在一起的兩根傳輸線(xiàn)構(gòu)成；根據(jù)傳輸線(xiàn)的種類(lèi)，通常分為波導(dǎo)定向耦合器和微帶定向耦合器；根據(jù)耦合機(jī)理，通?？梢詣澐譃樾】遵詈?、平行耦合、分支耦合以及匹配雙T。
[0003]隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)電子器件的設(shè)計(jì)要求不斷向小型化低功耗方向發(fā)展。波導(dǎo)定向分支耦合器由于其所包含的金屬管波導(dǎo)的體積很難縮小，而逐漸被具有體積小、易于設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)的微帶定向分支耦合器所取代。
[0004]現(xiàn)有的微帶定向分支耦合器通常包括介質(zhì)板、底板和微帶線(xiàn)路板。微帶線(xiàn)路板包括主線(xiàn)和與主線(xiàn)相互耦合的副線(xiàn)；在有傳輸信號(hào)從主線(xiàn)的信號(hào)輸入端輸入主線(xiàn)時(shí)，部分功率從主線(xiàn)的信號(hào)輸出端輸出，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。實(shí)際應(yīng)用中，現(xiàn)有的微帶定向分支耦合器在面對(duì)小型化要求時(shí)將會(huì)遇到如下問(wèn)題:微帶定向分支耦合器的信號(hào)輸入端到信號(hào)輸出端的微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度，通常與微帶定向分支耦合器工作頻段的中心頻率的波長(zhǎng)相關(guān)；因此，為保證微帶定向分支耦合器可以正常地工作于工作頻帶，并不能通過(guò)縮短微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度來(lái)達(dá)到減小微帶定向分支耦合器的基板面積的目的。
[0005]現(xiàn)有還提出一種基于加載技術(shù)的小型化的微帶定向分支I禹合器，其在微帶定向分支耦合器的輸入端到輸出端之間的微帶線(xiàn)中加載電阻、電容或電感等器件，以改變?cè)撐Ь€(xiàn)的阻抗；而為了使得輸入端和輸出端的阻抗匹配，可以相應(yīng)縮短微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度，從而到達(dá)縮小微帶定向分支耦合器的目的。但是，加載器件之后，微帶定向分支耦合器的輸入、輸出端處的諧振頻率會(huì)發(fā)生偏移，工作帶寬會(huì)減小，降低了微帶定向分支耦合器的性能。因此，有必要提供一種能夠保證正常工作頻帶和工作帶寬的小型化的微帶定向分支耦合器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種小型化的定向分組耦合器，用以在保證正常工作頻帶和工作帶寬的情況下，以較小的體積對(duì)輸入的微波信號(hào)進(jìn)行功率分配。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種小型化的定向分組耦合器，包括:由頂層、底層電路板疊壓而成的多層電路板，其特征在于，還包括:
[0008]位于四個(gè)子區(qū)域中的去向電路、返向電路，以及連接于所述去向電路的輸出端與所述返向電路的輸入端的連接微帶單元；其中，四個(gè)子區(qū)域是在位于所述多層電路板中央的方形布線(xiàn)區(qū)域中由兩條對(duì)角線(xiàn)劃分得到的；
[0009]由各去向電路的輸入端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)，以及由各返向電路的輸出端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)；其中一個(gè)子區(qū)域中:
[0010]該子區(qū)域的去向電路包括若干個(gè)由外向內(nèi)方向排列的、尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔依次連接的去向微帶單元；每個(gè)去向微帶單元包括:Z型的、尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔連接的、分別鋪設(shè)于頂層、底層電路板的去向頂層微帶線(xiàn)和去向底層微帶線(xiàn)；
[0011]該子區(qū)域的返向電路包括若干個(gè)由內(nèi)向外方向排列的、尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔依次連接的返向微帶單元；每個(gè)返向微帶單元包括:Z型的、尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔連接的、分別鋪設(shè)于底層、頂層電路板的返向底層微帶線(xiàn)和返向頂層微帶線(xiàn)；
[0012]該子區(qū)域中鋪設(shè)于所述頂層電路板的去、返向頂層微帶線(xiàn)間隔排列、長(zhǎng)度沿由外向內(nèi)方向遞減；鋪設(shè)于所述底層電路板的去、返向底層微帶線(xiàn)間隔排列、長(zhǎng)度沿由外向內(nèi)方向遞減。
[0013]較佳地，所述由各去向電路的輸入端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)具體為兩條鋪設(shè)于所述頂層電路板的頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)；以及
[0014]所述由各返向電路的輸出端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)具體為兩條鋪設(shè)于所述底層電路板的底層信號(hào)傳輸線(xiàn)；以及
[0015]所述四個(gè)子區(qū)域中的第一對(duì)相鄰子區(qū)域中的去向電路的輸入端是相連接的，并接入同一條頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)；第二對(duì)相鄰子區(qū)域中的去向電路的輸入端是相連接的，并接入另一條頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)；以及
[0016]對(duì)于第一對(duì)相鄰子區(qū)域中的每個(gè)子區(qū)域，該子區(qū)域中的返向電路的輸出端與第二對(duì)相鄰子區(qū)域中與該子區(qū)域相鄰的一個(gè)子區(qū)域中的返向電路的輸出端相連接，一并接入一條底層信號(hào)傳輸線(xiàn)。
[0017]較佳地，所述頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)相互平行，由所述去向電路的輸入端向所述多層電路板邊沿延伸；以及
[0018]所述底層信號(hào)傳輸線(xiàn)與所述頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)平行，由所述返向電路的輸出端向所述多層電路板邊沿延伸。
[0019]較佳地，所述子區(qū)域的連接微帶單元具體為鋪設(shè)于所述底層電路板的L型微帶線(xiàn).[0020]其中，所述L型微帶線(xiàn)的一端作為所述連接微帶單元的首端與該子區(qū)域的去向電路的輸出端直接連接，所述L型微帶線(xiàn)的另一端作為所述連接微帶單元的尾端與該子區(qū)域的返向電路的輸入端通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔連接。
[0021 ] 較佳地，所述由外向內(nèi)方向指的是從所述多層電路板的側(cè)邊中點(diǎn)指向所述多層電路板的中心的方向；以及
[0022]所述由內(nèi)向外方向指的是從所述多層電路板的中心指向所述多層電路板側(cè)邊中點(diǎn)的方向。
[0023]較佳地，去向電路的輸入端相連接的一對(duì)相鄰子區(qū)域中的兩個(gè)子區(qū)域的微帶線(xiàn)的寬度之比等于設(shè)定比值。
[0024]較佳地，所述設(shè)定比值等于VJ以及
[0025]所述去向電路的輸入端相連接的一對(duì)相鄰子區(qū)域中的兩個(gè)子區(qū)域的微帶線(xiàn)的寬度分別為0.63mm和0.32mm。
[0026]較佳地，所述去、返向頂層微帶線(xiàn)具體鋪設(shè)于所述頂層電路板的正面；以及
[0027]所述去、返向底層微帶線(xiàn)具體鋪設(shè)于所述底層電路板的背面。
[0028]較佳地，所述定向分支耦合器還包括:鋪設(shè)于所述頂層電路板的背面，或所述底層電路板的正面的金屬地；
[0029]所述金屬地開(kāi)設(shè)有若干圓形槽，所述導(dǎo)電過(guò)孔從所述圓形槽中穿過(guò)，以與所述金屬地相隔離。
[0030]較佳地，所述頂層、底層電路板的厚度相同，且小于微帶線(xiàn)的最小寬度。
[0031]本發(fā)明的技術(shù)方案中，將分別鋪設(shè)于頂層電路板和底層電路板的Z型的去向頂層微帶線(xiàn)、去向底層微帶線(xiàn)、返向頂層微帶線(xiàn)和返向底層微帶線(xiàn)進(jìn)行穿插放置，通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔進(jìn)行首尾相連，可以使得微帶線(xiàn)占用基板的面積大大縮??；再通過(guò)由L型微帶線(xiàn)構(gòu)成的連接微帶單元將去向電路的輸出端與返向電路的輸入端進(jìn)行連接，可以構(gòu)成完整的電路網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的功率分配。相比現(xiàn)有通過(guò)改變微帶線(xiàn)長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)定向分支耦合器小型化，本發(fā)明提供的方案，在不改變微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度的情況下，也能現(xiàn)定向分支耦合器小型化，且避免了因微帶線(xiàn)的變化所引起的工作頻帶和工作帶寬的變化。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1a為本發(fā)明實(shí)施例的定向分支耦合器的多層電路板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖1b為本發(fā)明實(shí)施例的定向分支耦合器的布線(xiàn)子區(qū)域劃分示意圖；
[0034]圖2a為本發(fā)明實(shí)施例的定向分支耦合器中的頂層電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2b為本發(fā)明實(shí)施例的定向分支耦合器中的底層電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。然而，需要說(shuō)明的是，說(shuō)明書(shū)中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面有一個(gè)透徹的理解，即便沒(méi)有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。
[0037]本發(fā)明的發(fā)明人考慮到，對(duì)于定向分支耦合器的輸入端到輸出端之間的微帶線(xiàn)，可以將其分層鋪設(shè)，并優(yōu)化每層微帶線(xiàn)的形狀、位置，例如，采用彎折微帶線(xiàn)與導(dǎo)電孔首尾連接、穿插放置，使得微帶線(xiàn)占用基板的面積大大縮小；從而使得定向分支耦合器可以不改變微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度但能減小所占體積的情況下，對(duì)輸入的微波信號(hào)進(jìn)行功率分配，保證了定向分支耦合器的正常工作頻帶和工作帶寬。
[0038]下面結(jié)合附圖具體說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案。
[0039]在本發(fā)明實(shí)施例提供的小型化的定向分支耦合器中，如圖1a所示，包括:由頂層電路板101、底層電路板102疊壓而成的多層電路板，以及鋪設(shè)在四個(gè)子區(qū)域中的去向電路、返向電路，以及連接于去向電路的輸出端與返向電路的輸入端的連接微帶單元。其中，如圖1b所示，四個(gè)子區(qū)域是對(duì)于位于多層電路板中央的方形布線(xiàn)區(qū)域，通過(guò)其兩條對(duì)角線(xiàn)將該方形布線(xiàn)區(qū)域劃分得到的。由此，每個(gè)子區(qū)域?yàn)槿切蔚摹＞唧w地，四個(gè)子區(qū)域具體包括:第一子區(qū)域、第二子區(qū)域、第三子區(qū)域和第四子區(qū)域。其中，第一子區(qū)域與第四子區(qū)域?yàn)樗膫€(gè)子區(qū)域中的第一對(duì)相鄰子區(qū)域；第二子區(qū)域和第三子區(qū)域?yàn)樗膫€(gè)子區(qū)域中的第二對(duì)相鄰子區(qū)域。
[0040]在本發(fā)明實(shí)施例提供的小型化的定向分支耦合器中，如圖2a、2b所示，除了包括:位于四個(gè)子區(qū)域中的去向電路、返向電路、連接于去向電路的輸出端與返向電路的輸入端的連接微帶單元201，還包括:由各去向電路的輸入端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)202，以及由各返向電路的輸出端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)203。
[0041]對(duì)于四個(gè)子區(qū)域中的任一子區(qū)域，該子區(qū)域的去向電路包括若干個(gè)由外向內(nèi)方向排列的、尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔依次連接的去向微帶單元。其中，每個(gè)去向微帶單元包括:尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔連接的、分別鋪設(shè)于頂層、底層電路板的去向頂層微帶線(xiàn)204和去向底層微帶線(xiàn)205。去向頂層微帶線(xiàn)204和去向底層微帶線(xiàn)205均為Z型的微帶線(xiàn)。具體地，一個(gè)去向微帶單元中，去向頂層微帶線(xiàn)204的尾端通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔與去向底層微帶線(xiàn)205的首端電連接，去向頂層微帶線(xiàn)204的首端作為該去向微帶單元的首端，去向底層微帶線(xiàn)205的尾端作為該去向微帶單元的尾端。
[0042]對(duì)于四個(gè)子區(qū)域中的任一子區(qū)域，該子區(qū)域的去向電路中，第一個(gè)去向微帶單元的首端作為該子區(qū)域的去向電路的輸入端，最后一個(gè)去向微帶單元的尾端作為該子區(qū)域的去向電路的輸出端。其中，第一個(gè)去向微帶單元具體為離該三角形的子區(qū)域的底邊最近的去向微帶單元，最后一個(gè)去向微帶單元具體為離多層電路板的中心最近的去向微帶單元，即與連接微帶單元相連的去向微帶單元。
[0043]Z型的微帶線(xiàn)具體包括:一型的主干微帶線(xiàn)，與主干微帶線(xiàn)相垂直，由主干微帶線(xiàn)的兩端分別向相反方向延伸的兩個(gè)枝節(jié)微帶線(xiàn)。
[0044]相應(yīng)地，對(duì)于四個(gè)子區(qū)域中的任一子區(qū)域，該子區(qū)域的返向電路包括若干個(gè)由內(nèi)向外方向排列的、尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔依次連接的返向微帶單元。其中，每個(gè)返向微帶單元包括:尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔連接的、分別鋪設(shè)于底層、頂層電路板的返向底層微帶線(xiàn)206和返向頂層微帶線(xiàn)207。返向底層微帶線(xiàn)206和返向頂層微帶線(xiàn)207均為Z型的微帶線(xiàn)。具體地，一個(gè)返向微帶單元中，返向底層微帶線(xiàn)206的尾端通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔與返向頂層微帶線(xiàn)207的首端電連接，返向頂層微帶線(xiàn)207的首端作為該返向微帶單元的首端，返向底層微帶線(xiàn)206的尾端作為該去向微帶單元的尾端。
[0045]對(duì)于四個(gè)子區(qū)域中的任一子區(qū)域，該子區(qū)域的去向電路中，第一個(gè)返向微帶單元的首端作為該子區(qū)域的返向電路的輸入端，最后一個(gè)返向微帶單元的尾端作為該子區(qū)域的返向電路的輸出端。其中，第一個(gè)返向微帶單元具體為離多層電路板的中心最近的返向微帶單元，即與連接微帶單元相連的返向微帶單元；最后一個(gè)返向微帶單元為離該三角形的子區(qū)域的底邊最近的返向微帶單元。
[0046]其中，去向頂層微帶線(xiàn)204、返向頂層微帶線(xiàn)207具體鋪設(shè)于頂層電路板101的正面；去向底層微帶線(xiàn)205、返向底層微帶線(xiàn)206具體鋪設(shè)于底層電路板的背面。
[0047]對(duì)于四個(gè)子區(qū)域中的任一子區(qū)域，該子區(qū)域的連接微帶單元201包括鋪設(shè)于底層電路板102的L型微帶線(xiàn)。其中，L型微帶線(xiàn)的一端作為連接微帶單元201的首端與該子區(qū)域的去向電路的輸出端直接連接山型微帶線(xiàn)的另一端作為連接微帶單元201的尾端與該子區(qū)域的返向電路的輸入端通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔連接。這樣，通過(guò)L型微帶線(xiàn)可以將去向電路的輸出端與返向電路的輸入端進(jìn)行連接。[0048]進(jìn)一步地，定向分支耦合器中還包括鋪設(shè)于頂層電路板101的背面、或底層電路板102的正面的金屬地。本發(fā)明實(shí)施例中，金屬地用于隔離頂層電路板101與底層電路板102的耦合，且在該金屬地開(kāi)設(shè)有若干圓形槽，這樣，導(dǎo)電過(guò)孔可從圓形槽中穿過(guò)，以與金屬地相隔離，避免導(dǎo)電過(guò)孔穿過(guò)該圓形槽時(shí)與金屬地相連。
[0049]更優(yōu)地，本發(fā)明實(shí)施例中在頂層電路板101與底層電路板102之間還設(shè)置有介質(zhì)板，用于固定和支撐頂層電路板101與底層電路板102上鋪設(shè)的微帶線(xiàn)、金屬地、導(dǎo)電過(guò)孔和信號(hào)傳輸線(xiàn)。具體地，可采用FR-4介質(zhì)，制作成支撐硬度適中、便于制作的介質(zhì)板。
[0050]進(jìn)一步地，對(duì)于四個(gè)子區(qū)域中的任一子區(qū)域，該子區(qū)域中鋪設(shè)于頂層電路板101的去向頂層微帶線(xiàn)204和返向頂層微帶線(xiàn)207間隔排列、長(zhǎng)度沿由外向內(nèi)方向遞減。具體地，該子區(qū)域中鋪設(shè)于頂層電路板101的去向頂層微帶線(xiàn)204、返向頂層微帶線(xiàn)207的主干微帶線(xiàn)平行于該三角形的子區(qū)域的底邊，并且沿由外向內(nèi)方向依次排列的去向頂層微帶線(xiàn)204和返向頂層微帶線(xiàn)207的主干微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度是遞減的。相應(yīng)地，該子區(qū)域中鋪設(shè)于底層電路板的去底層微帶線(xiàn)207、返向底層微帶線(xiàn)206間隔排列、長(zhǎng)度沿由外向內(nèi)方向遞減。具體地，該子區(qū)域中鋪設(shè)于底層電路板102的去底層微帶線(xiàn)207、返向底層微帶線(xiàn)206的主干微帶線(xiàn)平行于該三角形的子區(qū)域的底邊，并且沿由外向內(nèi)方向依次排列的去底層微帶線(xiàn)207、返向底層微帶線(xiàn)206的主干微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度是遞減的。上述的由外向內(nèi)方向指的是從多層電路板的側(cè)邊中點(diǎn)指向多層電路板的中心的方向；以及由內(nèi)向外方向指的是從多層電路板的中心指向多層電路板側(cè)邊中點(diǎn)的方向。
[0051]實(shí)際應(yīng)用中，由各去向電路的輸入端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)202具體為兩條鋪設(shè)于頂層電路板101的頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)，且該兩條頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)相互平行，分別由去向電路的輸入端向多層電路板邊沿延伸。相應(yīng)地，由各返向電路的輸出端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)203具體為兩條鋪設(shè)于底層電路板102的底層信號(hào)傳輸線(xiàn),且該兩條底層信號(hào)傳輸線(xiàn)與頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)平行，分別由返向電路的輸出端向多層電路板邊沿延伸。
[0052]進(jìn)一步地，四個(gè)子區(qū)域中的第一對(duì)相鄰子區(qū)域中的去向電路的輸入端是相連接的，并接入同一條頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)202 ;第二對(duì)相鄰子區(qū)域中的去向電路的輸入端是相連接的，并接入另一條頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)202 ;對(duì)于第一對(duì)相鄰子區(qū)域中的每個(gè)子區(qū)域，該子區(qū)域中的返向電路的輸出端與第二對(duì)相鄰子區(qū)域中與該子區(qū)域相鄰的一個(gè)子區(qū)域中的返向電路的輸出端相連接，一并接入一條底層信號(hào)傳輸線(xiàn)203。這樣，將分別鋪設(shè)于頂層電路板101和底層電路板102的Z型的去向頂層微帶線(xiàn)、去向底層微帶線(xiàn)、返向頂層微帶線(xiàn)和返向底層微帶線(xiàn)進(jìn)行穿插放置，通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔進(jìn)行首尾相連，再通過(guò)由L型微帶線(xiàn)構(gòu)成的連接微帶單元將去向電路的輸出端與返向電路的輸入端進(jìn)行連接，可以構(gòu)成完整的電路網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的功率分配。
[0053]也就是說(shuō)，頂層第一子區(qū)域中的去向電路的輸入端與頂層第四子區(qū)域中的去向電路的輸入端相連接；頂層第二子區(qū)域中的去向電路的輸入端與頂層第三子區(qū)域中的去向電路的輸入端相連接。底層第一子區(qū)域中的返向電路的輸出端與底層第二子區(qū)域中的返向電路的輸出端相連接，一并接入一條底層信號(hào)傳輸線(xiàn)；底層第四子區(qū)域中的返向電路的輸出端與底層第三子區(qū)域中的返向電路的輸出端相連接，一并接入另一條底層信號(hào)傳輸線(xiàn)。
[0054]實(shí)際應(yīng)用中，在四個(gè)子區(qū)域中的任一相鄰的兩個(gè)子區(qū)域中的微帶線(xiàn)的寬度不一致。本發(fā)明實(shí)施例中，去向電路的輸入端相連接的任意的一對(duì)相鄰子區(qū)域中的兩個(gè)子區(qū)域的微帶線(xiàn)的寬度之比等于設(shè)定比值。相應(yīng)地，返向電路的輸出端相連接的兩個(gè)相鄰的子區(qū)域的微帶線(xiàn)的寬度之比也等于上述設(shè)定比值。該設(shè)定比值具體是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)
經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理設(shè)定的。例如，當(dāng)將該設(shè)定比值設(shè)定為等于Vi時(shí)，去向電路的輸入端相連接
的任意的一對(duì)相鄰子區(qū)域中的兩個(gè)子區(qū)域的微帶線(xiàn)的寬度具體可以分別取值為0.63mm和
0.32_。實(shí)際應(yīng)用中，在設(shè)定出各子區(qū)域中的微帶線(xiàn)的寬度之后，可以根據(jù)微帶線(xiàn)的寬度，設(shè)定定向分支耦合器中的頂層電路板101和底層電路板102的厚度、導(dǎo)電過(guò)孔的直徑等參數(shù)。事實(shí)上，頂層、底層電路板101、102的厚度一般取值相同，且小于微帶線(xiàn)的最小寬度；導(dǎo)電過(guò)孔的直徑的取值一般小于微帶線(xiàn)的最小寬度。例如，頂層、底層電路板101、102的厚度取值為0.25mm ;導(dǎo)電過(guò)孔的直徑設(shè)置在0.2mm。
[0055]本發(fā)明的技術(shù)方案中，將分別鋪設(shè)于頂層電路板和底層電路板的Z型的去向頂層微帶線(xiàn)、去向底層微帶線(xiàn)、返向頂層微帶線(xiàn)和返向底層微帶線(xiàn)進(jìn)行穿插放置，通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔進(jìn)行首尾相連，可以使得微帶線(xiàn)占用基板的面積大大縮?。辉偻ㄟ^(guò)由L型微帶線(xiàn)構(gòu)成的連接微帶單元將去向電路的輸出端與返向電路的輸入端進(jìn)行連接，可以構(gòu)成完整的電路網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的功率分配。相比現(xiàn)有通過(guò)改變微帶線(xiàn)長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)定向分支耦合器小型化，本發(fā)明提供的方案，在不改變微帶線(xiàn)的長(zhǎng)度的情況下，也能現(xiàn)定向分支耦合器小型化，且避免了因微帶線(xiàn)的變化所引起的工作頻帶和工作帶寬的變化。
[0056]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種小型化的定向分支耦合器，包括:由頂層、底層電路板疊壓而成的多層電路板，其特征在于，還包括: 位于四個(gè)子區(qū)域中的去向電路、返向電路，以及連接于所述去向電路的輸出端與所述返向電路的輸入端的連接微帶單元；其中，四個(gè)子區(qū)域是在位于所述多層電路板中央的方形布線(xiàn)區(qū)域中由兩條對(duì)角線(xiàn)劃分得到的； 由各去向電路的輸入端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)，以及由各返向電路的輸出端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)；其中一個(gè)子區(qū)域中: 該子區(qū)域的去向電路包括若干個(gè)由外向內(nèi)方向排列的、尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔依次連接的去向微帶單元；每個(gè)去向微帶單元包括:Z型的、尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔連接的、分別鋪設(shè)于頂層、底層電路板的去向頂層微帶線(xiàn)和去向底層微帶線(xiàn)； 該子區(qū)域的返向電路包括若干個(gè)由內(nèi)向外方向排列的、尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔依次連接的返向微帶單元；每個(gè)返向微帶單元包括:Z型的、尾首通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔連接的、分別鋪設(shè)于底層、頂層電路板的返向底層微帶線(xiàn)和返向頂層微帶線(xiàn)； 該子區(qū)域中鋪設(shè)于所述頂 層電路板的去、返向頂層微帶線(xiàn)間隔排列、長(zhǎng)度沿由外向內(nèi)方向遞減；鋪設(shè)于所述底層電路板的去、返向底層微帶線(xiàn)間隔排列、長(zhǎng)度沿由外向內(nèi)方向遞減。
2.如權(quán)利要求1所述的耦合器，其特征在于，所述由各去向電路的輸入端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)具體為兩條鋪設(shè)于所述頂層電路板的頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)；以及 所述由各返向電路的輸出端引出的信號(hào)傳輸線(xiàn)具體為兩條鋪設(shè)于所述底層電路板的底層信號(hào)傳輸線(xiàn)；以及 所述四個(gè)子區(qū)域中的第一對(duì)相鄰子區(qū)域中的去向電路的輸入端是相連接的，并接入同一條頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)；第二對(duì)相鄰子區(qū)域中的去向電路的輸入端是相連接的，并接入另一條頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)；以及 對(duì)于第一對(duì)相鄰子區(qū)域中的每個(gè)子區(qū)域，該子區(qū)域中的返向電路的輸出端與第二對(duì)相鄰子區(qū)域中與該子區(qū)域相鄰的一個(gè)子區(qū)域中的返向電路的輸出端相連接，一并接入一條底層信號(hào)傳輸線(xiàn)。
3.如權(quán)利要求2所述的耦合器，其特征在于，所述頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)相互平行，由所述去向電路的輸入端向所述多層電路板邊沿延伸；以及 所述底層信號(hào)傳輸線(xiàn)與所述頂層信號(hào)傳輸線(xiàn)平行，由所述返向電路的輸出端向所述多層電路板邊沿延伸。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的耦合器，其特征在于， 所述子區(qū)域的連接微帶單元具體為鋪設(shè)于所述底層電路板的L型微帶線(xiàn)； 其中，所述L型微帶線(xiàn)的一端作為所述連接微帶單元的首端與該子區(qū)域的去向電路的輸出端直接連接，所述L型微帶線(xiàn)的另一端作為所述連接微帶單元的尾端與該子區(qū)域的返向電路的輸入端通過(guò)導(dǎo)電過(guò)孔連接。
5.如權(quán)利要求1-3任一所述的耦合器，其特征在于，所述由外向內(nèi)方向指的是從所述多層電路板的側(cè)邊中點(diǎn)指向所述多層電路板的中心的方向；以及 所述由內(nèi)向外方向指的是從所述多層電路板的中心指向所述多層電路板側(cè)邊中點(diǎn)的方向。
6.如權(quán)利要求1-3任一所述的f禹合器,其特征在于,去向電路的輸入端相連接的一對(duì)相鄰子區(qū)域中的兩個(gè)子區(qū)域的微帶線(xiàn)的寬度之比等于設(shè)定比值。
7.如權(quán)利要求6所述的耦合器，其特征在于，所述設(shè)定比值等于2;以及 所述去向電路的輸入端相連接的一對(duì)相鄰子區(qū)域中的兩個(gè)子區(qū)域的微帶線(xiàn)的寬度分別為 0.63mm 和 0.32mm。
8.如權(quán)利要求1-3任一所述的耦合器，其特征在于，所述去、返向頂層微帶線(xiàn)具體鋪設(shè)于所述頂層電路板的正面；以及 所述去、返向底層微帶線(xiàn)具體鋪設(shè)于所述底層電路板的背面。
9.如權(quán)利要求8所述的耦合器，其特征在于，還包括:鋪設(shè)于所述頂層電路板的背面，或所述底層電路板的正面的金 屬地； 所述金屬地開(kāi)設(shè)有若干圓形槽，所述導(dǎo)電過(guò)孔從所述圓形槽中穿過(guò)，以與所述金屬地相隔尚。
10.如權(quán)利要求9所述的耦合器，其特征在于，所述頂層、底層電路板的厚度相同，且小于微帶線(xiàn)的最小寬度。
【文檔編號(hào)】H01P5/18GK104022336SQ201410302796
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】劉元安, 高錦春, 蘇明, 田海燕, 黎淑蘭, 于翠屏, 吳永樂(lè), 王衛(wèi)民 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)