[实用新型]应用于UHF频段的微带耦合线定向耦合器

说明书

技术领域

本实用新型涉及无源微波电路设计领域，特别是一种应用在UHF频段的实现小型化大带宽且带内波动小的定向耦合器。

背景技术

定向耦合器是一种具有方向性的功率分配器，用于将主射频传输线中传输的射频信号耦合出一部分来，主要应用于功率检测。微带耦合线定向耦合器一般为四端口网络，第一端口为主射频信号输入端，第二端口为直通端，第一端口和第二端口之间的传输线为主传输线；另一传输线为副传输线，即耦合线，副传输线中与第一端口相邻的为耦合端口，另一端为隔离端口。微带耦合线定向耦合器的技术指标主要有耦合度、工作带宽、插入损耗、耦合度的带内波动及方向性。对于UHF频段(例如225MHz-512MHz)来说，微带耦合线定向耦合器的设计存在的难度有以下几个方面：一、超倍频程的工作带宽；二、小尺寸的要求；三、耦合度的带内波动小；四、可调试性。下面分别详细说明这四个方面难以达到的原因。

难以实现超倍频程的工作带宽：若工作频段为225MHz-512MHz，工作带宽要超过倍频程，对于微带线定向耦合器来说，单节耦合线的长度为中心频率的四分之一波长，单节微带耦合线的工作带宽不宽。为了展宽频带，经常采用的技术手段是将定向耦合器做成多节微带耦合线；但这样会带来另外一个问题，就是尺寸过大。

难以达到小尺寸的要求：从实用的角度来说，希望把微带耦合线定向耦合器的尺寸尽量做小。但对于UHF频段的微带耦合线定向耦合器，波长较长，约为1米；为了实现宽带耦合，必须采用多节微带耦合线，这样尺寸就会很大。以工作频段为225MHz-512MHz为例，以中间频率368.5MHz计算，波长为814mm，每节微带耦合线的长度为203.5mm，则三节微带耦合线的长度为610.6mm，显然，这样长度的定向耦合器的实用性是很差的。

难以达到耦合度带内波动小：定向耦合器主要用于功率检测，耦合度带内波动的大小直接影响了检测的精度。例如一个使用定向耦合器的功率检测控制装置，如果耦合器的耦合度带内波动为±0.5dB，则经其检测得到的功率的误差为±0.5dB；不计其他误差，经这个定向耦合器导致的输出功率的带内波动就达到了1dB。在很多功率检测控制的应用场合，这种程度的误差是很难接受的。

难以实现可调试性：一旦微带线布板制好板之后，由于仿真的精准度有限，以及实际情形与仿真模型的误差，很难保证实际制作出来的结果就能达到设计的指标。这时由于PCB的尺寸已定，定向耦合器的可调试性很差。

实用新型内容

为了解决上述现有技术所存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种应用于UHF频段的微带耦合线定向耦合器，能满足大带宽、体积小、带内波动小的要求，并具备较低的耦合度和良好的可调试性。

本实用新型的目的是采用如下技术方案来实现的：应用于UHF频段的微带耦合线定向耦合器，包括屏蔽盒、安装在屏蔽盒内的介质板、将介质板罩在屏蔽盒内的屏蔽盖；所述介质板顶层曲折铺设着一对耦合线，底层铺铜形成接地面；所述屏蔽盒上设有固定支柱，对应地介质板上设有安装孔，介质板和屏蔽盖之间设有高度可调的可调支柱，可调支柱和固定支柱通过安装孔将屏蔽盒、介质板、屏蔽盖固定连接在一起.

所述一对耦合线由线宽及线长都相同的第一节微带耦合线、第二节微带耦合线及第三节微带耦合线组成，并呈两个“S”形曲折铺设在介质板上。

所述一对耦合线以第二节微带耦合线的中心呈中心对称；第一节微带耦合线和第三节微带耦合线的主传输线和耦合线之间的间隙相同，且大于第二节微带耦合线的主传输线和耦合线之间的间隙。

所述第一节微带耦合线、第二节微带耦合线及第三节微带耦合线的长度均为工作频带的高频端频率的四分之一波长。

所述介质板为印刷电路PCB板。

所述一对耦合线的的隔离端通过一个电阻后接地，直通端接匹配负载。

所述隔离端所接电阻的阻值为50欧姆，输入端、直通端、耦合端及隔离端的阻抗均为50欧姆。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果及优点：采用了多节微带耦合线展宽了定向耦合器的工作带宽，能够实现UHF频段内的宽带定向耦合，解决了该频段内的现有定向耦合器耦合度带内波动大的问题，提高了耦合检测的精度；采用曲折布线的结构，解决了UHF频段多节微带耦合线尺寸过大的问题，因而具有体积小的优点；屏蔽盖采用可活动的结构，使得屏蔽盖到微带耦合线的距离是可调节的，解决了微带耦合线制作好了之后可调试性差的问题。

附图说明

图1是本实用新型的PCB布板图；

图2是本实用新型的结构示意图；