[实用新型]宽频带定向耦合器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体地说是一种宽频带定向耦合器。

背景技术

随着电子技术的发展，各种电子产品的信号频率越来越高，同时对电子信号测量仪器也提出了更高要求，要求测量仪器要有更宽的频率测量范围。为了满足信号测量仪器有更宽的频率测量范围的要求，需要一种能够在更宽频率范围内对不同传输方向的信号进行分离的耦合器。

现有技术的定向耦合器只能在较窄的频带内使用，或是工作在频率低端KHz到MHz；或是工作在频率高端MHz到GHz。无法同时满足测量仪器从KHz到GHz的使用要求。

发明内容

本实用新型提供一种能够在较宽频率范围内对不同传输方向的信号进行分离的宽带定向耦合器。

本实用新型的宽频带定向耦合器，在腔体外面安装四只转接器，分别为第一转接器、第二转接器、第三转接器和第四转接器；第一电路板和第二电路板分别固定在腔体内两端；第一、二电路板中间是变量器T1，由半硬馈电缆与铁氧体磁性材料环构成，半硬馈电缆从特制铁氧体磁性材料环中穿过；第一电路板上，第一电阻与第一电容串联连接，第一电阻的另一端与端口一(101)连接；第一电容的另一端与第三电阻的一端连接；第三电阻与第五电阻串联连接；第五电阻的另一端接地；第二电路板上，第二电阻与第二电容串联连接，第二电阻的另一端与端口五(201)连接；第二电容的另一端与第四电阻的一端连接；第四电阻与第六电阻串联连接；第六电阻的另一端接地；结构图如图1所示。第一电路板的端口一(101)与第一转接器相连；端口二(102)与第三转接器连接；端口三(103)与变量器T1的端口十二(304)连接；端口四(104)与变量器T1的端口九(301)连接；第二电路板的端口五(201)与第二转接器相连；端口六(202)与第四转接器连接；端口七(203)与变量器T1的端口十一(303)连接；端口八(204)与变量器T1的端口十(302)连接。电路连接图如图2所示。

所述的第一电阻和第二电阻阻值相同；第三电阻和第四电阻阻值相同；第五电阻和第六电阻阻值相同；第一电容和第二电容容值相同。

本实用新型的定向耦合器是对称四端口网络，由第一电阻与第一电容及第二电阻与第二电容组成的耦合电路和第三电阻与第五电阻及第四电阻与第六电阻组成的匹配电路组成。可以满足同时分离两路不同方向传输信号的要求。耦合器的最低工作频率由第一电容、第二电容的容值决定；耦合器的高端工作频率由第一电阻～第六电阻及第一电容和第二电容以及变量器T1间的寄生容抗和感抗决定，随着工作频率的升高寄生容抗和感抗的影响变大，定向耦合器方向性指标逐步变差。由端口一(101)输入的输入信号经过变量器T1由端口五(201)输出；由端口一(101)输入的信号通过第一电阻和第一电容耦合部分输入信号到端口二(102)；当端口五(201)和端口二(102)接匹配负载时，由端口一(101)输入的信号通过变量器T1及第六电阻、第四电阻构成的正向路径达到端口六(202)的前向信号与通过T1及第二电阻、第二电容构成的反向路径达到端口六(202)的反向信号幅度相等，相位相差180度，相互抵消。因此端口六(202)测量不到端口一(101)的输入信号。

同理，由端口五(201)输入的信号经过变量器T1由端口一(101)输出；由端口五(201)输入的输入信号通过第二电阻和第二电容耦合部分输入信号到端口六(202)；当端口一(101)和端口六(202)接匹配负载时，由端口五(201)输入的信号通过变量器T1及第五电阻、第三电阻构成的正向路径达到端口二(102)的前向信号与通过变量器T1及第一电阻、第一电容构成的反向路径达到端口二(102)的反向信号幅度相等，相位相差180度，相互抵消。因此端口二(102)测量不到端口五(201)的输入信号。也就是说端口二(102)与端口五(201)相互隔离；端口六(202)与端口一(101)相互隔离。端口二(102)只能测量端口一(101)的入射信号；端口六(202)只能测量端口五(201)的入射信号。从而达到分离入射信号和反射信号的定向测量目的。

本实用新型与现有技术相比的优点和产生的积极效果：

本实用新型技术很好的解决了现有定向耦合器测量带宽窄，难以同时满足从KHz到GHz频率测量范围电子测量仪器需要的问题。满足了信号测量仪器有更宽的频率测量范围的要求，能够在更宽频率范围内对不同传输方向的信号进行分离的定向耦合器。

本实用新型的耦合器，工作倍频程大于3000，其工作频率范围：100KHz-3000MHz。

本实用新型的优越性：工作频带宽，结构合理，工艺简单，成本低。