[发明专利]微带-开路槽线耦合双频带90度定向耦合器

权利要求书

1.微带-开路槽线耦合双频带90度定向耦合器，为轴对称结构，其特征在于包括：第一微带-开路槽线耦合线、第二微带-开路槽线耦合线、第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、50欧姆微带线、微带线开路枝节、金属地面和介质基板；

所述第一微带-开路槽线耦合线包括位于介质基板顶层的第一微带线和位于介质基板底层的第一开路槽线；

所述第二微带-开路槽线耦合线包括位于介质基板顶层的第二微带线和位于介质基板底层的第二开路槽线；

所述介质基板的底层设有金属地面；第一开路槽线、第二开路槽线均是在金属地面上开槽；

所述第一、第二开路槽线的一个终端实现终端短路；另一个终端设有无金属化开口圆盘，实现终端开路；第一、第二开路槽线的短路终端连接；

第一微带线、第二微带线位于同一直线上，且第一微带线的一端与第二微带线的一端连接；第一微带线的另一端与第二微带线的另一端均设有50欧姆微带线；

第一微带线与第二微带线连接处设有与第二微带线垂直的两条微带线开路枝节；两条微带线开路枝节分别位于第二微带线的两侧，且关于第二微带线轴对称设置；所述微带线开路枝节与50欧姆微带线间留有空隙；

第一微带线、第二微带线所在直线在所述介质基板底层的投影与第一开路槽线、第二开路槽线所在直线重合。

2.如权利要求1所述的微带-开路槽线耦合双频带90度定向耦合器，其特征在于微带线开路枝节为弯折微带线。

3.如权利要求1所述的微带-开路槽线耦合双频带90度定向耦合器，其特征在于第一开路槽线、第二开路槽线位于同一直线上。

4.如权利要求1所述的微带-开路槽线耦合双频带90度定向耦合器，其特征在于第一微带线、第二微带线、第一开路槽线和第二开路槽线的初始电长度相同，对应低频带的中心频率为60度，第一微带线和第二微带线的初始宽度对应68.79欧姆阻抗；第一开路槽线和第二开路槽线的初始宽度对应54.17欧姆阻抗。

5.如权利要求1所述的微带-开路槽线耦合双频带90度定向耦合器，其特征在于无金属化开口圆盘初始直径要求使第一、第二开路槽线在双频带定向耦合器低频带中心工作频率时实现开路。

6.如权利要求1所述的微带-开路槽线耦合双频带90度定向耦合器，其特征在于调节微带-开路槽线耦合线中微带线和开路槽线的宽度，实现调节微带-开路槽线耦合线的奇偶模阻抗；延长第一开路槽线和第二开路槽线的长度，实现补偿微带-开路槽线耦合线在奇偶模状态下色散不一致的问题。

7.如权利要求1所述的微带-开路槽线耦合双频带90度定向耦合器，其特征在于微带线开路枝节阻抗Z_m用以调节定向耦合器两个频带的带宽；微带线开路枝节的电长度θ_m为第一微带线电长度θ的3倍。

8.如权利要求1所述的微带-开路槽线耦合双频带90度定向耦合器，其特征在于第一端口、第二端口、第三端口和第四端口通过50欧姆微带线馈电。

9.如权利要求1所述的微带-开路槽线耦合双频带90度定向耦合器，其特征在于令第一微带-开路槽线耦合线和第二微带-开路槽线耦合线的奇、偶模阻抗分别为Z_e和Z_o，电长度为θ；微带线开路枝节阻抗为Z_m，电长度为θ_m；第一至第四端口的特征阻抗为Z_c；输出功率比k＝|S₃₁/S₂₁|；

当定向耦合器奇偶模阻抗满足以下关系式时：

得到S₁₁＝0、S₄₁＝0，|S₃₁/S₂₁|＝k以及|Φ(S₂₁)-Φ(S₃₁)|＝m·90°；其中m＝1,3。

10.如权利要求9所述的微带-开路槽线耦合双频带90度定向耦合器，其特征在于通过调节第一微带-开路槽线耦合线、第二微带-开路槽线耦合线的奇偶模阻抗和电长度θ，或者微带线开路枝节的阻抗Z_m和电长度为θ_m来调节频比和功率比；调节微带线开路枝节的阻抗Z_m实现调节双频带定向耦合器两个工作频带的带宽。