[其他]分路型定向耦合器的改進

無效

• 申請號: 85107733
• 申請日: 1985-10-22
• 公開（公告）號: CN1004246B
• 公開（公告）日: 1989-05-17
• 發明（設計）人: 卡洛·鮑利
• 申請（專利權）人: 格特電信公司
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 沙捷

在一個分路類型的定向耦合器中，耦合器的每一個分支由兩條耦合線（Ａ₁、Ｂ₁；Ａ₂、Ｂ₂）組成，即在幾何上相對的四個端口中只有兩個端口連接在電路中，而剩余的端口仍然開路。在這個方法中，減小了耦合器分支的橫截面，并且可在頻率上升到２０ＧＨＺ時仍能良好的工作，而且在四個端口中的直流得到隔離，所以當使用有源電路時，不再需要用隔直電容器。

本發明涉及用于微波系統中的功率分配器并特別涉及到一種分路類型的3dB、90°定向耦合器。

眾所周知，在許多微波電路中，例如，變頻器，功率放大器，以及更多的由分配或迭加功率引起的問題，通常利用定向耦合器來解決之。

功率分配可以按照任意比例構成，最常用的比例是1∶1，如一個3dB的定向耦合器。

目前，常用的是耦合端之間具有90°相移的各種類型的3dB耦合器，其中，第一種是常規的分路耦合器;第二種是由兩個8.3dB耦合器結合而成的3dB耦合器，而第三種是在工藝中稱為“蘭格（Lange）耦合器”，即交指耦合器。

這些類型的耦合器也有各種各樣的缺點，其中最主要的缺點如下：

在用于頻率高于10GHZ的常規分路類型的定向耦合器中，波長與分支橫截面的比低于10;并且因為產生了高于TEM型波的波型，結果改變了傳播條件;另外，四個反射點的躍變不允許忽略，所以出現了匹配和方向性的問題。

在由兩個8.3dB耦合器結合而成的耦合器中有同樣的缺點。

上面提到的第三種類型的耦合器，例如，“蘭格耦合器”也有缺點，因為它要求至少2個（典型為4個）接頭。

另外，上面提到的所有類型的耦合器，由于連接四個端口而使用了有源電路時，就需要用隔直電容。

克服上述這些缺點和先有技術定向耦合器的其它缺點，就是本發明的目的。

尤其是，按照本發明，分路類型的3dB、90°定向耦合器的特征在于耦合器的四個分支中的每一個分支是由兩條耦合線組成的，即幾何上相對的四個端口中，僅有兩個端口連接在電路中而剩余端口仍然開路。

按照本發明定向耦合器減少了3dB、90°分路耦合器分支的橫截面，于是保證了上升到20GHZ時仍能很好地進行工作，并且四個端口具有隔直流電流的作用，從而使耦合器在使用有源電路時，不再要采用隔直電容器了。

這些特性及本發明的其它特性，將由下面的較佳實施方案的說明來進一步說明之，由此給出一些例子，但不局限于此意;參考附圖：

圖1表示常規分路耦合器;

圖2表示由本發明所用的兩條耦合線;

圖3是圖2耦合線的等效電路的圖解;

圖4是按照本發明的耦合器的圖解;

圖5是圖4耦合器的等效電路的圖解;

在圖1中所示的分路耦合器對本技術領域的熟練工作人員而言是顯而易見的，而在這里表示出來是為了證明本發明對電路所作的改進。在所示的耦合器中，如果參考阻抗為Ro（例如50歐姆）并且耦合器是3dB耦合器，那么，Z₁＝Ro、Z₂＝Ro/2 ]]>。四個端口用1、2、3、4表示。

參見圖2，A和B所示組成耦合器的每一個分支的兩條耦合線的基本結構。

5和6表示所用的端口，而7和8表示兩個開路端。W表示線的寬度;而S表示線間距離。

所知的兩個耦合線的特性在于如下值：

Z_E＝偶次波的特性阻抗

Z₀＝奇次波的特性阻抗