[实用新型]一种小型化宽带3dB定向耦合器

说明书

本实用新型公开了一种小型化宽带3dB定向耦合器，涉及微波技术领域；包含第一传输线TL5、第二传输线TL6、第一扇形微带线RL1、第二扇形微带线RL2、第三扇形微带线RL3、第一微带线TL1、第二微带线TL2、第三微带线TL3、第四微带线TL4、第一并联臂TL7、第二并联臂TL8、第三并联臂TL9；本实用新型较传统耦合器体积得到了减小，且保证了功率分配、端口回波损耗、隔离度和输出相位均满足高指标。

技术领域

本实用新型涉及微波技术领域，尤其涉及一种小型化宽带3dB定向耦合器。

背景技术

定向耦合器是无线电通信系统的重要组成部分，广泛应用于微波电路系统中，尤其是3dB定向耦合器更是一个不可或缺的重要元件。定向耦合器的工作频率越低，其体积就越大。微波系统的小型化需求不断增大，同时耦合器的工作带宽限制了耦合器的应用，因此研究宽带小型化的定向耦合器具有重要现实意义。

目前定向耦合器实现宽带的常见方法就是采用多分支的定向耦合器，这种传统的方法将增大定向耦合器的几何尺寸，并增加了系统的设计成本。经过调研发现，改善耦合器尺寸的方法就是微带线等效和弯折。中国专利(授权公告号CN206134906U，授权公告日2017.04.26)对二分支的定向耦合器采取T型等效和弯折的方法，缩减尺寸达到原尺寸的38％。但是其只是缩减了单分支，还可以进一步缩减定向耦合器的电路面积。文献《AMiniaturized Double-Stage3dBBroadbandBranch-LineHybridCouplerUsingDistributedCapacitors》中对于三分支的定向耦合器通过Π型电路等效实现了宽带小型化设计，但是缩减的尺寸仍然有限，定向耦合器其他指标并不能满足设计需求。因此在保证定向耦合器的工作带宽和性能均满足设计需求的前提下，进一步缩减定向耦合器的几何尺寸就十分有意义了。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术中耦合器电路面积缩减和工作带宽不能兼得的问题提供一种小型化宽带3dB定向耦合器。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种小型化宽带3dB定向耦合器，其特征在于：包含第一传输线TL5、第二传输线TL6、第一扇形微带线RL1、第二扇形微带线RL2、第三扇形微带线RL3、第一微带线TL1、第二微带线TL2、第三微带线TL3、第四微带线TL4、第一并联臂TL7、第二并联臂TL8、第三并联臂TL9；所述第一传输线TL5包含从属的分支传输线TL5_1和分支传输线TL5_2，所述第二传输线TL6包含从属的分支传输线TL6_1和分支传输线TL6_2，

其中，第一传输线TL5两端分别连接有对称的第一微带线TL1和第二微带线TL2，第二传输线TL6两端分别连接有对称的第三微带线TL3和第四微带线TL4，第一传输线TL5从属的分支传输线TL5_1和分支传输线TL5_2中心位置均并联了扇形的第二扇形微带线RL_2，第二传输线TL6从属的分支传输线TL6_1和分支传输线TL6_2中心位置也均并联了扇形的第二扇形微带线RL_2，第一传输线TL5和第二传输线TL6之间连接了三条长度一样的第一并联臂TL7、第二并联臂TL8和第三并联臂TL9，第一并联臂TL7、第二并联臂TL8与第一传输线TL5、第二传输线TL6连接之处均有第一扇形微带线RL_1，第三并联臂TL9、第一传输线TL5与第二传输线TL6连接之处分布有第三扇形微带线RL_3。

作为本实用新型一种小型化宽带3dB定向耦合器的进一步优选方案，所述第一微带线TL1为信号输入端①，所述第二微带线TL2为信号直通端②，所述第三微带线TL3为信号耦合端③，所述第四微带线TL4为信号隔离端④。

作为本实用新型一种小型化宽带3dB定向耦合器的进一步优选方案，所述第一并联臂TL7向内弯折成几形状，所述第二并联臂TL8向内弯折成几形状。

作为本实用新型一种小型化宽带3dB定向耦合器的进一步优选方案，所述第一传输线TL5向内弯折成几形状，所述第二传输线TL6向内弯折成几形状。