[发明专利]一种小型化的定向分支耦合器

说明书

技术领域

本发明涉及电子器件领域，尤其涉及一种小型化的定向分支耦合器。

背景技术

定向耦合器是微波系统中应用广泛的一种微波器件，它的主要作用是将微波信号按一定的比例进行功率分配。定向分支耦合器是具有定向传输特性的四端口元件，由耦合装置联系在一起的两根传输线构成；根据传输线的种类，通常分为波导定向耦合器和微带定向耦合器；根据耦合机理，通常可以划分为小孔耦合、平行耦合、分支耦合以及匹配双T。

随着无线通信技术的快速发展，对电子器件的设计要求不断向小型化低功耗方向发展。波导定向分支耦合器由于其所包含的金属管波导的体积很难缩小，而逐渐被具有体积小、易于设计实现、成本低廉等优点的微带定向分支耦合器所取代。

现有的微带定向分支耦合器通常包括介质板、底板和微带线路板。微带线路板包括主线和与主线相互耦合的副线；在有传输信号从主线的信号输入端输入主线时，部分功率从主线的信号输出端输出，由于主线和副线之间的相互耦合，可以将主线中传输的功率部分耦合到副线，并且使功率在副线中传播具有定向性，即使得副线的一端即耦合端有功率输出，另一端即隔离端无信号输出，从而完成将输入信号按照一定的功率比例关系进行分配。实际应用中，现有的微带定向分支耦合器在面对小型化要求时将会遇到如下问题：微带定向分支耦合器的信号输入端到信号输出端的微带线的长度，通常与微带定向分支耦合器工作频段的中心频率的波长相关；因此，为保证微带定向分支耦合器可以正常地工作于工作频带，并不能通过缩短微带线的长度来达到减小微带定向分支耦合器的基板面积的目的。

现有还提出一种基于加载技术的小型化的微带定向分支耦合器，其在微带定向分支耦合器的输入端到输出端之间的微带线中加载电阻、电容或电感等器件，以改变该微带线的阻抗；而为了使得输入端和输出端的阻抗匹配，可以相应缩短微带线的长度，从而到达缩小微带定向分支耦合器的目的。但是，加载器件之后，微带定向分支耦合器的输入、输出端处的谐振频率会发生偏移，工作带宽会减小，降低了微带定向分支耦合器的性能。因此，有必要提供一种能够保证正常工作频带和工作带宽的小型化的微带定向分支耦合器。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种小型化的定向分组耦合器，用以在保证正常工作频带和工作带宽的情况下，以较小的体积对输入的微波信号进行功率分配。

本发明实施例提供了一种小型化的定向分组耦合器，包括：由顶层、底层电路板叠压而成的多层电路板，其特征在于，还包括：

位于四个子区域中的去向电路、返向电路，以及连接于所述去向电路的输出端与所述返向电路的输入端的连接微带单元；其中，四个子区域是在位于所述多层电路板中央的方形布线区域中由两条对角线划分得到的；

由各去向电路的输入端引出的信号传输线，以及由各返向电路的输出端引出的信号传输线；其中一个子区域中：

该子区域的去向电路包括若干个由外向内方向排列的、尾首通过导电过孔依次连接的去向微带单元；每个去向微带单元包括：Z型的、尾首通过导电过孔连接的、分别铺设于顶层、底层电路板的去向顶层微带线和去向底层微带线；

该子区域的返向电路包括若干个由内向外方向排列的、尾首通过导电过孔依次连接的返向微带单元；每个返向微带单元包括：Z型的、尾首通过导电过孔连接的、分别铺设于底层、顶层电路板的返向底层微带线和返向顶层微带线；

该子区域中铺设于所述顶层电路板的去、返向顶层微带线间隔排列、长度沿由外向内方向递减；铺设于所述底层电路板的去、返向底层微带线间隔排列、长度沿由外向内方向递减。

较佳地，所述由各去向电路的输入端引出的信号传输线具体为两条铺设于所述顶层电路板的顶层信号传输线；以及

所述由各返向电路的输出端引出的信号传输线具体为两条铺设于所述底层电路板的底层信号传输线；以及

所述四个子区域中的第一对相邻子区域中的去向电路的输入端是相连接的，并接入同一条顶层信号传输线；第二对相邻子区域中的去向电路的输入端是相连接的，并接入另一条顶层信号传输线；以及

对于第一对相邻子区域中的每个子区域，该子区域中的返向电路的输出端与第二对相邻子区域中与该子区域相邻的一个子区域中的返向电路的输出端相连接，一并接入一条底层信号传输线。

较佳地，所述顶层信号传输线相互平行，由所述去向电路的输入端向所述多层电路板边沿延伸；以及

所述底层信号传输线与所述顶层信号传输线平行，由所述返向电路的输出端向所述多层电路板边沿延伸。