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一種具有濾波功能的平衡式分支線耦合器的制造方法_3

文檔序號(hào):9237107閱讀:來源:國知局
另外,所述第一濾波結(jié)構(gòu)和所述第二濾波結(jié)構(gòu)的端口阻抗值根據(jù)設(shè)定為 其中,〖^為平衡式分支線耦合器的端口差模阻抗值;例如,當(dāng)平衡式分支線耦合器 的端口差模阻抗為lOOohm(歐姆)時(shí),所述第一濾波結(jié)構(gòu)和所述第二濾波結(jié)構(gòu)的端口差模 阻抗值設(shè)定為35. 4ohm。
[0043] 進(jìn)一步,在此端口阻抗條件下使所述第一濾波結(jié)構(gòu)達(dá)到所需要的濾波響應(yīng)及帶寬 等性能,具體的,在第一諧振器10和第二諧振器20之間設(shè)置有第一縫隙,通過調(diào)節(jié)所述第 一縫隙的縫寬調(diào)節(jié)第一諧振器10和第二諧振器20的耦合系數(shù),以及通過調(diào)節(jié)第一諧振器 10和第二諧振器20的饋電位置調(diào)節(jié)所述第一濾波結(jié)構(gòu)的外部品質(zhì)因數(shù),以使所述第一濾 波結(jié)構(gòu)的濾波帶寬達(dá)到預(yù)設(shè)帶寬,例如,所述第一濾波結(jié)構(gòu)的中心頻率為1. 87GHz,可通過 調(diào)節(jié)所述第一縫隙的縫寬和第一、第二諧振器(10、20)的饋電位置,使所述第一濾波結(jié)構(gòu) 的濾波帶寬在1. 84GHz~1. 90GHz,此處只是舉例說明,具體帶寬根據(jù)具體應(yīng)用情況而定, 這里不進(jìn)行限定。
[0044]另外,所述第二濾波結(jié)構(gòu)用于調(diào)整第二差分端口 2和第三差分端口 3輸出信號(hào)頻 率響應(yīng)的一致性,以及調(diào)整第一差分端口 1和第四差分端口 4的隔離度,以使所述頻率響應(yīng) 一致,以及使所述隔離度達(dá)到預(yù)設(shè)值(即具有較好的隔離度)。
[0045] 在另一種優(yōu)選實(shí)施方式中,為了避免所述耦合器的連接正、負(fù)信號(hào)的傳輸線相重 疊,所述耦合器采取向地面打孔的方式,使第一諧振器10和第三諧振器30的負(fù)信號(hào)傳輸端 均與第一耦合微帶線50的負(fù)信號(hào)傳輸線相連,和/或第一諧振器10和第三諧振器30的正 信號(hào)傳輸端均與第一耦合微帶線50的正信號(hào)傳輸線相連,和/或第二諧振器20和第四諧 振器40的負(fù)信號(hào)傳輸端均與第二耦合微帶線60的負(fù)信號(hào)傳輸線相連,和/或第二諧振器 20和第四諧振器40的正信號(hào)傳輸端均與第二耦合微帶線60的正信號(hào)傳輸線相連;即通過 向地面打孔的方式,使所述耦合器的正信號(hào)或者負(fù)信號(hào)通過地面上的微帶線進(jìn)行傳輸。具 體的,請(qǐng)結(jié)合圖2和圖3,圖2為本申請(qǐng)一優(yōu)選實(shí)施方式提供的具有濾波功能的平衡式分支 線耦合器的頂層結(jié)構(gòu)圖,圖3為該耦合器的底層結(jié)構(gòu)圖,圖3中在第一差分端口 1處的向地 面打孔,使第一耦合微帶線50的負(fù)信號(hào)傳輸線與第一諧振器10的負(fù)信號(hào)傳輸端連接,在第 二差分端口 2處的向地面打孔,使第二諧振器20的負(fù)信號(hào)傳輸端與第二耦合微帶線60的 負(fù)信號(hào)傳輸線連接,在第三差分端口 3處的向地面打孔,使第二耦合微帶線60的正信號(hào)傳 輸線與第四諧振器40的正信號(hào)傳輸端連接,在第四差分端口 4處的向地面打孔,使第一耦 合微帶線50的正信號(hào)傳輸線與第三諧振器30的正信號(hào)傳輸端連接。
[0046] 如圖2所示,第一諧振器10、第二諧振器20、第三諧振器30和第四諧振器40中的 每一個(gè)均由三條微帶線組成,以第一諧振器10為例,包括上段微帶線a、下段微帶線b和中 間段微帶線c,中間段微帶線c連接上段微帶線a和下段微帶線b的一端,在具體實(shí)施過程 中,組成第一諧振器10的三條微帶線可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要進(jìn)行折疊,其中,上段微帶線a和 下段微帶線b總長(zhǎng)度相等;第二諧振器20和第四諧振器40與第一諧振器10的結(jié)構(gòu)類似, 第三諧振器30由上段微帶線和下段微帶線構(gòu)成,這四個(gè)諧振器在結(jié)構(gòu)上有些許差異且具 有一定的對(duì)稱性;第一耦合微帶線50和第二耦合微帶線60各由兩條非折疊的微帶線組成。
[0047] 在圖2中,第一諧振器10的上段微帶線的長(zhǎng)度通過1:和1 5的和表示,第一諧振 器10的下段微帶線的長(zhǎng)度與其上段微帶線的長(zhǎng)度相等,第一諧振器10的中間段微帶線的 長(zhǎng)度通過1 4表示;第二諧振器20的上段微帶線的長(zhǎng)度通過12和1 5的和表示,第二諧振器 20的下段微帶線的長(zhǎng)度與其上段微帶線的長(zhǎng)度相等,第二諧振器20的中間段微帶線的長(zhǎng) 度通過1 3表示;第三諧振器30的上段微帶線的長(zhǎng)度通過16和1 9的和表示,第三諧振器30 的下段微帶線的長(zhǎng)度與其上段微帶線的長(zhǎng)度相等;第四諧振器40的上段微帶線的長(zhǎng)度通 過1 7和19的和表示,第四諧振器40的下段微帶線的長(zhǎng)度與其上段微帶線的長(zhǎng)度相等,第四 諧振器40的中間段微帶線的長(zhǎng)度通過1 8表示;第一諧振器10與第二諧振器20之間的用 于調(diào)節(jié)耦合系數(shù)的縫寬通過Si表示;第三諧振器30與第四諧振器40之間的用于調(diào)節(jié)耦合 系數(shù)的縫寬通過&表示;所有用于構(gòu)成諧振器的微帶線的寬度均通過^表示;構(gòu)成第一耦 合微帶線50的兩條微帶線的間距為S 2、寬度為w2,構(gòu)成第二耦合微帶線60的兩條微帶線的 間距為S3、寬度為w 3。
[0048] 下面結(jié)合圖2所示的耦合器結(jié)構(gòu)圖,給出所述耦合器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù),以在中心 頻率1. 87GHz上實(shí)現(xiàn)以上介紹的具有濾波功能的平衡式分支線耦合器。其中,第一諧振器 10、第二諧振器20、第三諧振器30、第四諧振器40、第一耦合微帶線50和第二耦合微帶線 60等均設(shè)置在介電常數(shù)為3. 38的介質(zhì)基板上,具體結(jié)構(gòu)參數(shù)為:Wi= 0. 9mm,S 0. 85mm, w2= 0? 54mm,S 2= 0? 85mm,w 3= 0? 86mm,S 3= 0? 59mm,S 4= 0? 51mm,1 x= 23. 32mm? 12 = 24. 07mm,13= 4. 08mm,14= 5. 22mm,15= L 18mm,16= 24. 16mm,17= 18. 57mm,18= 13. 6mm, 19= 1. 53mm〇
[0049] 根據(jù)上述一系列具體參數(shù),一方面,采用仿真器對(duì)所設(shè)計(jì)的耦合器進(jìn)行仿真以獲 得仿真結(jié)果,另一方面,采用網(wǎng)絡(luò)分析儀等對(duì)所設(shè)計(jì)的耦合器進(jìn)行實(shí)際測(cè)量?jī)x獲得實(shí)測(cè)結(jié) 果。仿真結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比如圖4-圖6所示,其中虛線表示仿真結(jié)果,實(shí)線表示實(shí)測(cè)結(jié) 果;圖4-圖6中的曲線根據(jù)信號(hào)的S參數(shù)繪制,S參數(shù)即散射參數(shù),是微波傳輸中的一項(xiàng) 重要參數(shù),S12 (即信號(hào)由2號(hào)端口輸入1號(hào)端口輸出的S參數(shù),以下與此類似)為反向傳 輸系數(shù)(也就是隔離),S21為正向傳輸系數(shù)(也就是增益),S n為輸入反射系數(shù)(也就是 輸入回波損耗),S22為輸出反射系數(shù)(也就是輸出回波損耗)。圖4為本優(yōu)選實(shí)施例的差 模響應(yīng)圖,S dd表示本設(shè)計(jì)耦合器的差分信號(hào)的S參數(shù),當(dāng)其工作的中心頻率在1. 87GHz時(shí), 差?;夭〒p耗(|Sddll|)在1. 84GHz至1. 90GHz內(nèi)小于10dB,插入損耗為1. 4dB ;圖5為本 優(yōu)選實(shí)施例的共模響應(yīng)圖,S。。表示本設(shè)計(jì)耦合器的共模信號(hào)的S參數(shù),在通帶(1. 84GHz至 1. 90GHz)內(nèi),共模信號(hào)抑制(| See211、| See311和| See411)在20dB以上;圖6為第二差分端口 2和第三差分端口 3的相位差,在通帶(1. 84GHz至1. 90GHz)內(nèi),兩個(gè)差分輸出端口相位差 (Z Sdd31- Z Sdd21)為(90±5) ° ;并且在通帶(1. 84GHz至1. 90GHz)內(nèi),仿真結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié) 果表現(xiàn)出良好的一致性。
[0050] 總而言之,通過構(gòu)建平衡式分支線耦合器結(jié)構(gòu),以及在其上融合平衡式濾波結(jié)構(gòu), 以使本方案中的耦合器具有耦合功能的同時(shí)還具有濾波功能,并且所
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