混合式電橋的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及微波通信領域，特別涉及一種混合式電橋。
【背景技術】
[0002]在微波系統(tǒng)中，電橋作為微波系統(tǒng)中的重要器件，它按一定的比例對微波信號進行幅度與相位的分配。在平衡放大器、功分器、自動增益控制以及相位轉(zhuǎn)換器中的功率裝置中都有3-dB電橋的應用，在各種功能的微波整機系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。傳統(tǒng)的3-dB電橋大多都是引入四條四分之一波長的傳輸線進行設計，并且只能實現(xiàn)單種工作模式，比如:全單端式電橋或者全平衡式電橋。
[0003]全單端式的電橋只用于單端網(wǎng)絡的連接，只能實現(xiàn)單端工作模式，且對共模噪聲沒有抑制;全平衡式的電橋雖然能實現(xiàn)共模抑制，但只能與平衡式器件連接，使得電橋在單端式、差分式、以及混合式系統(tǒng)中的應用缺乏適應性。
[0004]因此，現(xiàn)有技術存在缺陷，亟需改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要目的是針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種混合式電橋。
[0006]本發(fā)明提供了一種混合式電橋，包括介質(zhì)基板、設置于所述介質(zhì)基板上的第一傳輸線、第二傳輸線、第三傳輸線、第四傳輸線以及第五傳輸線，第一傳輸線、第二傳輸線、第三傳輸線、第四傳輸線、第五傳輸線以及第一傳輸線依次連接形成回路，所述第一傳輸線、第二傳輸線、第三傳輸線均分別為90°傳輸線，所述第四傳輸線為270°傳輸線，所述第五傳輸線為180°傳輸線。第一傳輸線與第二傳輸線的交界處設置有第一端口，第二傳輸線與第三傳輸線的交界處設置有第二端口，第三傳輸線與第四傳輸線的交界處設置有第三端口，第四傳輸線與第五傳輸線的交界處設置有第四端口，第五傳輸線與第一傳輸線的交界處設置有第五端口，第四端口與第五端口構成平衡式端口，第一端口、第二端口以及第三端口分別為單端口。
[0007]在本發(fā)明提供的混合式電橋中，所述第一端口、所述第二端口、所述第三端口、所述第四端口以及所述第五端口均為微帶線。
[0008]在本發(fā)明提供的混合式電橋中，所述第一傳輸線、第二傳輸線、第三傳輸線、第四傳輸線以及第五傳輸線均分別為微帶線。
[0009]在本發(fā)明提供的混合式電橋中，所述介質(zhì)基板的相對介電常數(shù)為3.38，損耗角為
0.0027，厚度為 0.813mm。
[0010]實施本發(fā)明提供的混合式電橋具有以下有益效果:
[0011]由于在本發(fā)明中，第一傳輸線、第二傳輸線、第三傳輸線、第四傳輸線、第五傳輸線以及第一傳輸線依次連接形成回路。所述第一傳輸線、第二傳輸線、第三傳輸線均分別為90°傳輸線，所述第四傳輸線為270°傳輸線，所述第五傳輸線為180°傳輸線，第一傳輸線與第二傳輸線的交界處設置有第一端口，第二傳輸線與第三傳輸線的交界處設置有第二端口，第三傳輸線與第四傳輸線的交界處設置有第三端口，第四傳輸線與第五傳輸線的交界處設置有第四端口，第五傳輸線與第一傳輸線的交界處設置有第五端口，第四端口與第五端口構成平衡式端口，第一端口、第二端口以及第三端口分別為單端口 ；其將平衡式-單端，單端-單端，單端-單端及平衡式三種工作模式都可以在一個電橋中實現(xiàn)。在外接器件都是單端器件的條件下，可以使用單端-單端模式;在輸入器件是單端式，輸出器件有單端式也有平衡式時，可以使用單端-單端及平衡式模式;在輸入器件是平衡式，輸出器件是單端式時，可以使平衡式-單端模式。其提高了電橋在單端式、差分式、以及混合式系統(tǒng)應用中的適應性。并且，在平衡式-單端模式下，也能實現(xiàn)對共模信號的抑制。
【附圖說明】
[0012]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0013]圖1是本發(fā)明一優(yōu)選實施例中的混合式電橋具的結構示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明一優(yōu)選實施例中的混合式電橋在不同的Zl值對各個模式下的響應圖。
【具體實施方式】
[0015]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的首選實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面。
[0016]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0017]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0018]圖1示出了本發(fā)明一優(yōu)選實施例中的一種混合式電橋，包括介質(zhì)基板、設置于所述介質(zhì)基板上的第一傳輸線10、第二傳輸線20、第三傳輸線30、第四傳輸線40以及第五傳輸線50。該介質(zhì)基板的相對介電常數(shù)為3.38，損耗角為0.0027，厚度為0.813mm，當然其并不限于此。
[0019]具體地，第一傳輸線10、第二傳輸線20、第三傳輸線30、第四傳輸線40、第五傳輸線50以及第一傳輸線10依次連接形成回路，所述第一傳輸線10、第二傳輸線20、第三傳輸線30均分別為90°傳輸線。所述第四傳輸線40為270°傳輸線。所述第五傳輸線50為180°傳輸線，具體地，在本實施例中，第四傳輸線40為270°傳輸線，當然，其還可以采用兩端短路耦合傳輸線等進行替代設計，也即還可以通過相位差滿足90°，其等效阻抗與第四傳輸線的阻抗相等的結構來進行替代設計。
[0020]第一傳輸線10與第二傳輸線20的交界處設置有第一端口100，第二傳輸線20與第三傳輸線30的交界處設置有第二端口 200，第三傳輸線30與第四傳輸線40的交界處設置有第三端口 300，第四傳輸線40與第五傳輸線50的交界處設置有第四端口 400，第五傳輸線50與第一傳輸線10的交界處設置有第五端口 500，第四端口 400與第五端口 500構成平衡式端口，第一端口 100、第二端口 200以及第三端口 300分別為單端口，其中每一單端口的阻抗為50 Ω。
[0021]在本發(fā)明提供的混合式電橋中，所述第一端口100、所述第二端口 200、所述第三端口 300、所述第四端口 400以及所述第五端口 500均為微帶線。當然，其并不限于此，其還可通過共面波導、帶狀線等其它傳輸線形式實現(xiàn)。
[0022]在本發(fā)明提供的混合式電橋中，所述第一傳輸線10、第二傳輸線20、第三傳輸線30、第四傳輸線40以及第五傳輸線50均分別為微帶線。當然，其并不限于此，其還可通過共面波導、帶狀線等其它傳輸線形式實現(xiàn)。
[0023]本發(fā)明實現(xiàn)了一種混合式電橋，即平衡式-單端，單端-單端，單端-單端及平衡式三種工作模式都可以在一個電橋中實現(xiàn)。在外接器件都是單端器件的條件下，可以使用單端-單端模式;在輸入器件是單端式，輸出器件有單端式也有平衡式時，可以使用單端-單端及平衡式模式;在輸入器件是平衡式，輸出器件是單端式時，可以使平衡式-單端模式。其提高了電橋在單端式、差分式、以及混合式系統(tǒng)應用中的適應性。并且，在平衡式-單端模式下，也能實現(xiàn)對共模信號的抑制。
[0024]其中，該混合式電橋的設計分為三步:
[0025]第一步，按照混合式電橋的性能指標，分別得到第一傳輸線10、第二傳輸線20、第三傳輸線30、第四傳輸線40的阻抗值Z2、Z3、Z4、Z5;
[0026]第二步，通過分析如圖二所示的不同第五傳輸線的阻抗值Zl對應的各性能參數(shù)來選擇合理的Z1。從圖二可看出，當Zl增大時，混合式電橋三個工作模式下的工作帶寬將會減小。因此可以通過改變阻抗Zl值的大小來控制耦合器的工作帶寬。
[0027]第三步，然后通過將各個傳輸線的阻抗與電長度轉(zhuǎn)換為各個傳輸線所需的物理尺寸，得到最終的混合式電橋設計圖。
[0028]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準
【主權項】
1.一種混合式電橋，其特征在于，包括介質(zhì)基板、設置于所述介質(zhì)基板上的第一傳輸線(10)、第二傳輸線(20)、第三傳輸線(30)、第四傳輸線(40)以及第五傳輸線(50)，第一傳輸線(10)、第二傳輸線(20)、第三傳輸線(30)、第四傳輸線(40)、第五傳輸線(50)以及第一傳輸線(10)依次連接形成回路，所述第一傳輸線(10)、第二傳輸線(20)、第三傳輸線(30)均分別為90°傳輸線，所述第四傳輸線(40)為270°傳輸線，所述第五傳輸線(50)為180°傳輸線。第一傳輸線(10)與第二傳輸線(20)的交界處設置有第一端口(100)，第二傳輸線(20)與第三傳輸線(30)的交界處設置有第二端口(200)，第三傳輸線(30)與第四傳輸線(40)的交界處設置有第三端口(300)，第四傳輸線(40)與第五傳輸線(50)的交界處設置有第四端口(400)，第五傳輸線(50)與第一傳輸線(10)的交界處設置有第五端口(500)，第四端口(400)與第五端口( 500)構成平衡式端口，第一端口(100)、第二端口( 200)以及第三端口( 300)分別為單端口。2.根據(jù)權利要求1所述的混合式電橋，其特征在于，所述第一端口(100)、所述第二端口(200),所述第三端口( 300)、所述第四端口( 400)以及所述第五端口( 500)均為微帶線。3.根據(jù)權利要求2所述的混合式電橋，其特征在于，所述第一傳輸線(10)、第二傳輸線(20 )、第三傳輸線(30 )、第四傳輸線(40)以及第五傳輸線(50)均分別為微帶線。4.根據(jù)權利要求1所述的混合式電橋，其特征在于，所述介質(zhì)基板的相對介電常數(shù)為.3.38,損耗角為0.0027，厚度為0.813mm。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種混合式電橋，包括介質(zhì)基板、設置于介質(zhì)基板上的第一傳輸線、第二傳輸線、第三傳輸線、第四傳輸線以及第五傳輸線，第一傳輸線、第二傳輸線、第三傳輸線、第四傳輸線、第五傳輸線連接形成回路，第一傳輸線、第二傳輸線、第三傳輸線均分別為90°傳輸線，所述第四傳輸線為270°傳輸線，第五傳輸線為180°傳輸線。第一傳輸線與第二傳輸線的交界處設置有第一端口，第二傳輸線與第三傳輸線的交界處設置有第二端口，第三傳輸線與第四傳輸線的交界處設有第三端口，第四傳輸線與第五傳輸線的交界處設有第四端口，第五傳輸線與第一傳輸線的交界處設置有第五端口。本發(fā)明具有提高電橋在單端式、差分式以及混合式系統(tǒng)應用中的適應性的有益效果，并且滿足在平衡式-單端模式下，也能實現(xiàn)對共模信號的抑制。
【IPC分類】H01P5/12
【公開號】CN105514558
【申請?zhí)枴緾N201610032650
【發(fā)明人】施金, 強俊, 陳建新, 秦偉, 唐慧, 周立衡, 楊汶汶
【申請人】南通大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月18日