混合耦合器及雙極化天線的制作方法
【專利摘要】一種混合耦合器及雙極化天線。該混合耦合器用來(lái)將一第一輸入信號(hào)及一第二輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成一第一輸出信號(hào)及一第二輸出信號(hào)，包括：一第一輸入端口，第一輸入端口用來(lái)接收第一輸入信號(hào)；一第二輸入端口，第二輸入端口用來(lái)接收第二輸入信號(hào)；一第一輸出端口，第一輸出端口用來(lái)輸出第一輸出信號(hào)；一第二輸出端口，第二輸出端口用來(lái)輸出第二輸出信號(hào)；至少一電感性組件，至少一電感性組件耦接于第一輸入端口與第二輸出端口之間；以及至少一電容性組件，至少一電容性組件的一端電性連接至至少一電感性組件的一電感性組件，另一端接地。本實(shí)用新型使雙極化天線的微帶金屬片可收發(fā)左右旋的圓形極化信號(hào)，并可使混合耦合器集成化并縮小混合耦合器的尺寸。
【專利說(shuō)明】混合耦合器及雙極化天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種混合耦合器及雙極化天線，尤指一種微型化且兩輸出端口具有90度的相位差的混合耦合器及雙極化天線。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星數(shù)字機(jī)頂盒可利用天線來(lái)接收頻段介于1.452GHz到1.492GHz之間的衛(wèi)星信號(hào)，由于衛(wèi)星信號(hào)為左、右旋極化的兩種正交的衛(wèi)星信號(hào)，因此天線需能同時(shí)接收左、右旋極化的衛(wèi)星信號(hào)。由于公知技術(shù)的天線的混合耦合器由具有四分之一的工作波長(zhǎng)的傳輸線構(gòu)成，當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)的工作頻率很低時(shí)，混合耦合器的尺寸須隨之增加，而增大天線整體體積，并增加成本。在此情形下，如何設(shè)計(jì)符合傳輸需求的天線，同時(shí)兼顧尺寸及功能，已成為業(yè)界所努力的目標(biāo)之一。
[0003]因此，需要提供一種混合耦合器及雙極化天線來(lái)滿足上述需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]因此，本實(shí)用新型主要提供一種混合耦合器及其雙極化天線，其具有較小尺寸且混合耦合器的兩輸出端口具有90度的相位差。
[0005]本實(shí)用新型公開一種混合稱合器(hybrid coupler),該混合稱合器用來(lái)將一第一輸入信號(hào)及一第二輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成一第一輸出信號(hào)及一第二輸出信號(hào)，該混合I禹合器包含:一第一輸入端口，該第一輸入端口用來(lái)接收該第一輸入信號(hào)；一第二輸入端口，該第二輸入端口用來(lái)接收該第二輸入信號(hào)；一第一輸出端口，該第一輸出端口用來(lái)輸出該第一輸出信號(hào)；一第二輸出端口，該第二輸出端口用來(lái)輸出該第二輸出信號(hào)；至少一電感性組件，該至少一電感性組件耦接于該第一輸入端口與該第二輸出端口之間；以及至少一電容性組件，該至少一電容性組件的一端電性連接至該至少一電感性組件的一電感性組件，另一端接地。
[0006]本實(shí)用新型還公開一種雙極化天線，該雙極化天線用來(lái)收發(fā)無(wú)線電信號(hào)，該雙極化天線包含:一混合稱合器，該混合稱合器用來(lái)將一第一輸入信號(hào)及一第二輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成一第一輸出信號(hào)及一第二輸出信號(hào)，該混合I禹合器包含:一第一輸入端口，該第一輸入端口用來(lái)接收該第一輸入信號(hào)；一第二輸入端口，該第二輸入端口用來(lái)接收該第二輸入信號(hào)；一第一輸出端口，該第一輸出端口用來(lái)輸出該第一輸出信號(hào)；一第二輸出端口，該第二輸出端口用來(lái)輸出該第二輸出信號(hào)；至少一電感性組件，該至少一電感性組件耦接于該第一輸入端口與該第二輸出端口之間；以及至少一電容性組件，該至少一電容性組件的一端電性連接至該至少一電感性組件的一電感性組件，另一端接地；以及一第一介質(zhì)層，該第一介質(zhì)層形成于該混合耦合器之上；一接地金屬板，該接地金屬板形成于該第一介質(zhì)層之上；一第二介質(zhì)層，該第二介質(zhì)層形成于該接地金屬板之上；以及一微帶金屬片，該微帶金屬片形成于該第二介質(zhì)層之上。
[0007]本實(shí)用新型由于雙極化天線的混合耦合器的兩輸出端口有90度的相位差，因此雙極化天線的微帶金屬片可收發(fā)左右旋的圓形極化信號(hào)；此外，混合耦合器的電感性組件與電容性組件所構(gòu)成的PI型結(jié)構(gòu)可等效于傳輸線，以使混合耦合器集成化并縮小混合耦合器的尺寸，而不同于由四分之一工作波長(zhǎng)的傳輸線構(gòu)成的公知混合耦合器。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1A為本實(shí)用新型實(shí)施例的一雙極化天線的背面示意圖。
[0009]圖1B為圖1A的雙極化天線的正面示意圖。
[0010]圖1C為圖1A的雙極化天線的截面示意圖。
[0011]圖2A為圖1A的雙極化天線中混合耦合器的散射參數(shù)示意圖。
[0012]圖2B為圖1A的雙極化天線中混合耦合器的散射參數(shù)S21與S31大小的差值的示意圖。
[0013]圖2C為圖1A的雙極化天線中混合耦合器的輸出端口輸出信號(hào)散射參數(shù)S21與S31相位差的示意圖。
[0014]圖3A為圖1A的雙極化天線中微帶金屬片的天線共振仿真結(jié)果示意圖。
[0015]圖3B為圖1A的雙極化天線中微帶金屬片在1.472GHz的天線場(chǎng)型特性仿真結(jié)果示意圖。
[0016]圖4A為圖1A的雙極化天線的天線共振仿真結(jié)果示意圖。
[0017]圖4B為圖1A的雙極化天線在1.472GHz的天線場(chǎng)型特性仿真結(jié)果示意圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的一雙極化天線的背面示意圖。
[0019]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的一雙極化天線的背面示意圖。
[0020]主要組件符號(hào)說(shuō)明:
[0021]
10、50、60雙極化天線
100、500、600混合耦合器
110、130介質(zhì)層
120接地金屬板
140微帶金屬片
141、142饋入點(diǎn)
Porl iη I, Port_in2輸入端口
Porl oulI > Porl_out2輸出端口
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種混合稱合器,其特征在于，該混合稱合器用來(lái)將一第一輸入信號(hào)及一第二輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成一第一輸出信號(hào)及一第二輸出信號(hào)，該混合I禹合器包括: 一第一輸入端口，該第一輸入端口用來(lái)接收該第一輸入信號(hào)； 一第二輸入端口，該第二輸入端口用來(lái)接收該第二輸入信號(hào)； 一第一輸出端口，該第一輸出端口用來(lái)輸出該第一輸出信號(hào)； 一第二輸出端口，該第二輸出端口用來(lái)輸出該第二輸出信號(hào)； 至少一電感性組件，該至少一電感性組件耦接于該第一輸入端口與該第二輸出端口之間；以及 至少一電容性組件，該至少一電容性組件的一端電性連接至該至少一電感性組件的一電感性組件，另一端接地。
2.如權(quán)利要求1所述的混合耦合器，其特征在于，該混合耦合器還包括:一第一區(qū)段，該第一區(qū)段電性連接于該第一輸入端口與該第一輸出端口之間，包括:一第一輸入端傳輸線分段，該第一輸入端傳輸線分段電性連接于該第一輸入端口 ；一第一輸出端傳輸線分段，該第一輸出端傳輸線分段電性連接于該第一輸出端口 ；一第一電感性組件，該第一電感性組件電性連接于該第一輸入端傳輸線分段與該第一輸出端傳輸線分段之間； 一第一輸入端電容性組件，該第一輸入端電容性組件的一端電性連接于該第一輸入端傳輸線分段與該第一電感性組件之間，另一端接地；以及 一第一輸出端電容性組件，該第一輸出端電容性組件的一端電性連接于該第一輸出端傳輸線分段與該第一電感性組件之間，另一端接地；以及一第二區(qū)段，該第二區(qū)段電性連接于該第二輸入端口與該第二輸出端口之間，包括:一第二輸入端傳輸線分段，該第二輸入端傳輸線分段電性連接于該第二輸入端口 ；一第二輸出端傳輸線分段，該第二輸出端傳輸線分段電性連接于該第二輸出端口 ；一第二電感性組件，該第二電感性組件電性連接于該第二輸入端傳輸線分段與該第二輸出端傳輸線分段之間； 一第二輸入端電容性組件，該第二輸入端電容性組件的一端電性連接于該第二輸入端傳輸線分段與該第二電感性組件之間，另一端接地;以及 一第二輸出端電容性組件，該第二輸出端電容性組件的一端電性連接于該第二輸出端傳輸線分段與該第二電感性組件之間，另一端接地。
3.如權(quán)利要求2所述的混合稱合器,其特征在于,該第一輸入端電容性組件與該第一輸出端電容性組件具有相同的電容值，且該第二輸入端電容性組件與該第二輸出端電容性組件具有相同的電容值。
4.如權(quán)利要求2所述的混合耦合器，其特征在于，該第一區(qū)段對(duì)稱于該第二區(qū)段。
5.如權(quán)利要求1所述的混合耦合器，其特征在于，該混合耦合器還包括: 一第三區(qū)段，該第三區(qū)段電性連接于該第一輸入端口與該第二輸入端口之間，包括:一第一奇偶模輸入端傳輸線分段，該第一奇偶模輸入端傳輸線分段電性連接于該第一輸入端口 ； 一第二奇偶模輸入端傳輸線分段，該第二奇偶模輸入端傳輸線分段電性連接于該第二輸入端口 ；一第三電感性組件，該第三電感性組件電性連接于該第一奇偶模輸入端傳輸線分段與該第二奇偶模輸入端傳輸線分段之間； 一第一奇偶模輸入端電容性組件，該第一奇偶模輸入端電容性組件的一端電性連接于該第一奇偶模輸入端傳輸線分段與該第三電感性組件之間，另一端接地；以及 一第二奇偶模輸入端電容性組件，該第二奇偶模輸入端電容性組件的一端電性連接于該第二奇偶模輸入端傳輸線分段與該第三電感性組件之間，另一端接地； 一第四區(qū)段，該第四區(qū)段電性連接于該第一輸出端口與該第二輸出端口之間，包括:一第一奇偶模輸出端傳輸線分段，該第一奇偶模輸出端傳輸線分段電性連接于該第一輸出端口 ； 一第二奇偶模輸出端傳輸線分段，該第二奇偶模輸出端傳輸線分段電性連接于該第二輸出端口 ； 一第四電感性組件，該第四電感性組件電性連接于該第一奇偶模輸出端傳輸線分段與該第二奇偶模輸出端傳輸線分段之間； 一第一奇偶模輸出端電容性組件，該第一奇偶模輸出端電容性組件的一端電性連接于該第一奇偶模輸出端傳輸線分段與該第四電感性組件之間，另一端接地；以及 一第二奇偶模輸出端電容性組件，該第二奇偶模輸出端電容性組件的一端電性連接于該第二奇偶模輸出端傳輸線分段與該第四電感性組件之間，另一端接地。
6.如權(quán)利要求5所述的混合稱合器,其特征在于,該第一奇偶模輸入端電容性組件與該第二奇偶模輸入端電容性組件具有相同的電容值，且該第一奇偶模輸出端電容性組件與該第二奇偶模輸出端電容性組件具有相同的電容值。
7.如權(quán)利要求5所述的混合耦合器，其特征在于，該第三區(qū)段對(duì)稱于該第四區(qū)段。
8.如權(quán)利要求1所述的混合稱合器，其特征在于，該第一輸入端口與該第二輸入端口的最短距離、該第一輸出端口與該第二輸出端口的最短距離、該第一輸入端口與該第一輸出端口的最短距離以及該第二輸入端口與該第二輸出端口的最短距離分別小于一工作波長(zhǎng)的四分之一。
9.一種雙極化天線，該雙極化天線用來(lái)收發(fā)無(wú)線電信號(hào)，該雙極化天線包括: 一混合稱合器，其特征在于，該混合稱合器用來(lái)將一第一輸入信號(hào)及一第二輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成一第一輸出信號(hào)及一第二輸出信號(hào)，該混合I禹合器包括: 一第一輸入端口，該第一輸入端口用來(lái)接收該第一輸入信號(hào)； 一第二輸入端口，該第二輸入端口用來(lái)接收該第二輸入信號(hào)； 一第一輸出端口，該第一輸出端口用來(lái)輸出該第一輸出信號(hào)； 一第二輸出端口，該第二輸出端口用來(lái)輸出該第二輸出信號(hào)； 至少一電感性組件，該至少一電感性組件耦接于該第一輸入端口與該第二輸出端口之間；以及 至少一電容性組件，該至少一電容性組件的一端電性連接至該至少一電感性組件的一電感性組件，另一端接地；以及 一第一介質(zhì)層，該第一介質(zhì)層形成于該混合稱合器之上； 一接地金屬板，該接地金屬板形成于該第一介質(zhì)層之上； 一第二介質(zhì)層，該第二介質(zhì)層形成于該接地金屬板之上；以及一微帶金屬片，該微帶金屬片形成于該第二介質(zhì)層之上。
10.如權(quán)利要求9所述的雙極化天線，其特征在于，該雙極化天線還包括: 一第一區(qū)段，該第一區(qū)段電性連接于該第一輸入端口與該第一輸出端口之間，包括: 一第一輸入端傳輸線分段，該第一輸入端傳輸線分段電性連接于該第一輸入端口 ； 一第一輸出端傳輸線分段，該第一輸出端傳輸線分段電性連接于該第一輸出端口 ； 一第一電感性組件，該第一電感性組件電性連接于該第一輸入端傳輸線分段與該第一輸出端傳輸線分段之間； 一第一輸入端電容性組件，該第一輸入端電容性組件的一端電性連接于該第一輸入端傳輸線分段與該第一電感性組件之間，另一端接地；以及 一第一輸出端電容性組件，該第一輸出端電容性組件的一端電性連接于該第一輸出端傳輸線分段與該第一電感性組件之間，另一端接地；以及一第二區(qū)段，該第二區(qū)段電性連接于該第二輸入端口與該第二輸出端口之間，包括:一第二輸入端傳輸線分段，該第二輸入端傳輸線分段電性連接于該第二輸入端口 ；一第二輸出端傳輸線分段，該第二輸出端傳輸線分段電性連接于該第二輸出端口 ；一第二電感性組件，該第二電感性組件電性連接于該第二輸入端傳輸線分段與該第二輸出端傳輸線分段之間； 一第二輸入端電容性組件，該第二輸入端電容性組件的一端電性連接于該第二輸入端傳輸線分段與該第二電感性組件之間，另一端接地；以及 一第二輸出端電容性組件，該第二輸出端電容性組件的一端電性連接于該第二輸出端傳輸線分段與該第二電感性組件之間，另一端接地。
11.如權(quán)利要求10所述的雙極化天線，其特征在于，該第一輸入端電容性組件與該第一輸出端電容性組件具有相同的電容值，且該第二輸入端電容性組件與該第二輸出端電容性組件具有相同的電容值。
12.如權(quán)利要求10所述的雙極化天線，其特征在于，該第一區(qū)段對(duì)稱于該第二區(qū)段。
13.如權(quán)利要求9所述的雙極化天線，其特征在于，該雙極化天線還包括:一第三區(qū)段，該第三區(qū)段電性連接于該第一輸入端口與該第二輸入端口之間，包括:一第一奇偶模輸入端傳輸線分段，該第一奇偶模輸入端傳輸線分段電性連接于該第一輸入端口 ； 一第二奇偶模輸入端傳輸線分段，該第二奇偶模輸入端傳輸線分段電性連接于該第二輸入端口 ； 一第三電感性組件，該第三電感性組件電性連接于該第一奇偶模輸入端傳輸線分段與該第二奇偶模輸入端傳輸線分段之間； 一第一奇偶模輸入端電容性組件，該第一奇偶模輸入端電容性組件的一端電性連接于該第一奇偶模輸入端傳輸線分段與該第三電感性組件之間，另一端接地；以及 一第二奇偶模輸入端電容性組件，該第二奇偶模輸入端電容性組件的一端電性連接于該第二奇偶模輸入端傳輸線分段與該第三電感性組件之間，另一端接地； 一第四區(qū)段，該第四區(qū)段電性連接于該第一輸出端口與該第二輸出端口之間，包括:一第一奇偶模輸出端傳輸線分段，該第一奇偶模輸出端傳輸線分段電性連接于該第一輸出端口 ；一第二奇偶模輸出端傳輸線分段，該第二奇偶模輸出端傳輸線分段電性連接于該第二輸出端口 ； 一第四電感性組件，該第四電感性組件電性連接于該第一奇偶模輸出端傳輸線分段與該第二奇偶模輸出端傳輸線分段之間； 一第一奇偶模輸出端電容性組件，該第一奇偶模輸出端電容性組件的一端電性連接于該第一奇偶模輸出端傳輸線分段與該第四電感性組件之間，另一端接地；以及 一第二奇偶模輸出端電容性組件，該第二奇偶模輸出端電容性組件的一端電性連接于該第二奇偶模輸出端傳輸線分段與該第四電感性組件之間，另一端接地。
14.如權(quán)利要求13所述的雙極化天線，其特征在于，該第一奇偶模輸入端電容性組件與該第二奇偶模輸入端電容性組件具有相同的電容值，且該第一奇偶模輸出端電容性組件與該第二奇偶模輸出端電容性組件具有相同的電容值。
15.如權(quán)利要求13所述的雙極化天線，其特征在于，該第三區(qū)段對(duì)稱于該第四區(qū)段。
16.如權(quán)利要求9所述 的雙極化天線，其特征在于，該第一輸入端口與該第二輸入端口的最短距離、該第一輸出端口與該第二輸出端口的最短距離、該第一輸入端口與該第一輸出端口的最短距離以及該第二輸入端口與該第二輸出端口的最短距離分別小于一工作波長(zhǎng)的四分之一。
【文檔編號(hào)】H01Q21/24GK203721869SQ201420096422
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】徐杰圣 申請(qǐng)人:啟碁科技股份有限公司