[实用新型]宽带高方向性微带线定向耦合器

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及通信设备基础元件领域，尤其涉及一种宽带高方向性微带线定向耦合器。

【背景技术】

随着第三代及第四代移动通信技术的发展，各种宽带应用对信号的线性度要求越来越高，这就对功率放大器的线性提出了苛刻的要求，从而出现了以数字预失真(DPD)技术为代表的各种功率放大器线性化技术。定向耦合器在各种通信系统的信号提取、输出功率检测、增益控制及驻波检测等应用中起到至关重要的作用。图1给出了一个典型的数字预失真系统示意图，定向耦合器将功率放大器输出的信号进行耦合提取，传输到数字预失真模块进行处理并将处理后的信号输入到功率放大器，这样就提高了整个系统的线性度，可以满足现代移动通信技术对高线性度的严格要求。

已知的微带定向耦合器有多种设计方式。一种是在信号层之上覆盖一介质层，以此达到提高方向性的目的，这种方式虽然能提高方向性但是增加了加工难度，并且成本高，同时方向性提高有限。

另一种技术是采用在耦合器两端增加集总元件的方式来提高方向性，但是由于集总元件的离散性使得一致性很难得到保证，而且很难同时实现弱耦合与高方向性，并且提高了生产难度增加了成本。

随着第三代移动通信技术的发展，比如中国移动的3G业务就分配了几个独立的频段，为降低运营成本，采用一套设备覆盖多个通信频段的需求越来越强烈，因此如何在现有的生产水平下设计出能够覆盖多个频带的宽带、高方向性、弱耦合的定向耦合器就成了有待解决的问题。

【实用新型内容】

本实用新型的首要目的在于克服现有技术的不足，提供一种宽带高方向性微带线定向耦合器。

为实现本实用新型的首要目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种宽带高方向性微带线定向耦合器，包括传输部和耦合部，所述传输部呈均匀带状，所述耦合部设有与传输部相平行的耦合线和若干垂直于该耦合线向该传输部延伸的开路支节。

所述各开路支节等间距相平行设置。

所述耦合部关于所述耦合线的垂直方向轴对称。所述耦合线具有渐变结构。所述开路支节呈矩形。所述开路支节的长度为所述耦合线的长度的1/4至1/5。所述开路支节的个数为偶数。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、利用开路支节组成一个分布电容网络，从而使奇模相速下降到与偶模相速接近相等的程度，大大提高了方向性指标，同时降低了耦合度指标；

2、由此设计的耦合器的工作带宽很大，可以达到数百兆赫兹，完全覆盖3G应用的多个频段，减少了重复设计造成的浪费；

3、由此设计而成的耦合器的微带线的线宽可以较大，有效地消除了加工精度的影响，保证了耦合器的一致性，降低了设计难度，提高了生产效率；

【附图说明】

图1为一种典型的数字预失真系统的原理示意图；

图2为本实用新型宽带高方向性微带线定向耦合器的结构示意图；

图3为本实用新型宽带高方向性微带线定向耦合器的仿真结果示意图，其中m1-m4表示不同频点，横轴freq表示频点数值变量、纵轴dB表示功率。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明：

请参阅图2，本实用新型宽带高方向性微带线定向耦合器采用微带线实现各个功能部件，具体包括传输部1和耦合部2两部分。

传输部1呈均匀一致的带状效果，成一纵长矩形条，其两端分别形成输入端口11和直通端口12，图1所示的功率放大器的信号自其输入端口11进入经过传输部1到达其直通端口12输出至图1所示的环形器。

所述耦合部2设置于带状的传输部1的一侧，以便耦合流经传输部1的信号。耦合部2主体为一具有渐变结构的耦合线25，其渐变结构表现为底部一侧251和顶部一侧252的凸起，使其横向不等宽。耦合线25的顶部一侧252上，设有四个朝向该传输部1延伸的微带线开路支节20，四个开路支节20相平行且等间距设置，形成均匀分布电容网络。耦合线25的底部一侧两端21、22，则与开路支节20一体反向延伸出两个端口21、22，分别为耦合端口21和隔离端口22，耦合端口21在图1所示的结构中与数据DPD处理模块相连接以便处理后反馈到功率放大器中。

整个耦合部2呈轴对称结构，其关于垂直于耦合线25垂直方向对称，因此，所述开路支节20的个数为偶数能起到更好的效果。

所述开路支节20呈矩形，其长度为耦合线25长度的1/4至1/5为佳。