[实用新型]一种多层介质定向耦合器

说明书

技术领域

本实用新型属于射频和微波信号传输技术领域，特别涉及定向耦合器的设计。

背景技术

定向耦合器是分离部分传输信号用于监控的多端口部件。在射频和微波领域得到广泛应用。高性能的定向耦合器要求体积小、对传输信号的损耗小、耦合信号的平坦度和方向性要好并且要有足够的功率容量。

现有的定向耦合器大多为单介质层的微带耦合器。由于微带定向耦合器靠主辅微带线的窄边耦合，耦合很弱，耦合段长度小时无法实现较强的耦合。耦合带线的长度一般为工作频率波长的10％～25％之间。在HF和VHF频段，定向耦合器工作波长为米量级，按照10％波长计算，耦合段长度也在分米量级，因而定向耦合器的尺寸大损耗大。尤其当定向耦合器的耦合度要求比较弱时(如40dB)，微带定向耦合器的方向性很难达到使用要求。

发明内容

本实用新型的目的是为克服已有技术不足之处，设计出一种多层介质定向耦合器，具有耦合方向性高、耦合平坦度好、承载功率大、还可以实现双路双向耦合、且体积小便于安装使用的特点。

本实用新型设计的一种多层介质定向耦合器，其特征在于，该定向耦合器包括依次层叠的上介质层、中介质层和下介质层，一条传输金属带、位于该传输带一侧或两侧的一条或两条主耦合金属带、一条辅助耦合金属带、以及接地金属层；其中，传输金属带和主耦合金属带位于下介质层的上面，下介质层的下面设置接地金属层，辅助耦合金属带位于中介质层的上面，上介质层的上面设置接地金属层；下介质层下面的接地金属层与上介质层上面的接地金属层相连通。

本实用新型的特点及有益效果：

1、采用辅耦合金属带调节性能指标，有效调节定向耦合器的耦合度、提高其方向性。

2、采用的辅耦合金属带仅仅是一层浮动金属带线，无需与传输带和主耦合带发生线路连接。

3、耦合带的长度仅为工作波长的1％量级，有效减小定向耦合器的体积并降低制作成本。

4、还可采用两路耦合带同时耦合传输信号，实现双路双向定向耦合器的功能。

附图说明

图1为本实用新型定向耦合器总体结构纵向剖视图。

图2为本实用新型下层介质的实施例1结构示意图。

图3为本实用新型下层介质的实施例2结构示意图。

图4为本实用新型下层介质的实施例1结构示意图。

具体实施方式

根据附图及实施例对本实用新型作详细描述如下：

本实用新型设计的一种多层介质定向耦合器，其结构如图1所示，该定向耦合器包括依次层叠的上介质层1、中介质层2和下介质层3，一条传输金属带4、位于该传输带一侧或两侧的一条或两条主耦合金属带5、一条辅助耦合金属带6、以及接地金属层7，其中，传输金属带4和主耦合金属带5位于下介质层3的上面，下介质层3的下面设置接地金属层7，辅助耦合金属带6位于中介质层2的上面，上介质层1的上面设置接地金属层；下介质层3下面的接地金属层与上介质层1上面的接地金属层相连通。

本实用新型的一种传输金属带4和一条主耦合金属带5的实施例的结构如图2所示，其中传输金属带4设置在下介质层3上表面的中部，主耦合金属带5设置在传输金属带的一侧，传输金属带4的两端分别为信号输入端口41和信号输出端口42；主耦合金属带5为两端分别为正向耦合端口51和反向耦合端口52。

本实用新型的另一种传输金属带4和两条主耦合金属带5的实施例的结构如图3所示，其中传输金属带4设置在下介质层3上表面的中部，传输金属带4的两端分别为信号输入端口41和信号输出端口42；两条主耦合金属带5设置在传输带的两侧；每条主耦合金属带5两端分别为正向耦合端口51和反向耦合端口52。

本实用新型的辅助耦合金属带6的实施例结构如图4所示，辅助耦合金属带6为设置在中介质层2上表面的一段金属带。

本实用新型的实施例可采用两块单面敷铜电路印刷板和一块双面敷铜电路印刷板制成，其中一块双面敷铜电路印刷板的一个表面制作传输金属带4和主耦合金属带5，另一个表面铜箔层作为接地金属层7，中间介质为下介质层3；一块单面敷铜电路印刷板作为中介质层2，其表面的铜箔层制作辅助耦合金属带6；另一块单面敷铜电路印刷板直接作为上介质层1和接地金属层。三块板制作好后叠压成一体，并使上、下两层接地金属层连通即可。