[发明专利]基于双面平行带线的六端口宽带平衡网络

说明书

技术领域

本发明属于微波毫米波混合平面集成电路，特别是一种基于双面平行带线的六端口高隔离度的宽带平衡网络。

背景技术

无线通信技术的快读发展，使得微波毫米波电路与系统朝着小型化、集成化和模块化的方向发展，不同介质电路层之间的节点和互联处存在着复杂的电磁互扰。宽频段的多端口平衡电路与系统，由于具有较好的共模抑制特性和抗干扰特性，在微波毫米波电路与系统中具有至关重要的地位。平面双面带线结构是一种双层的平衡传输线如文献1(“J.X.Chen,C.H.K.Chin,and Q.Xue,Double-sided parallel-strip line with an inserted conductor plane and its applications,IEEE Trans.Microw.Theory Tech.,vol.55,no.9,Sep.2007,pp.1899-1904”)，以及文献2(“J.Shi,J.X.Chen,and Q.Xue,A differential voltage-controlled integrated antenna oscillator based on doubled-sided parallel-strip line,IEEE Trans.Microw.Theory Tech.,vol.56,no.10,Oct.2008,pp.2207–2212”)中都较详细地介绍了这种平面传输线结构的特性及其应用,但是基于双面平行带线的多端口平衡网络的设计还较少。而以往平衡多端口网路的设计，一般只是简单的代替多级的巴伦结构，实现及在微波毫米波混合集成电路中的应用，如文献3(“J.W.May and G.M.Rebeiz,A 40–50-GHz SiGe 1:8differential power divider using shielded broadside-coupled striplines,IEEE Trans.Microw.Theory Tech.,vol.56,no.7,Jul.2008,pp.1575–1581”)，以及文献4(“L.S.Wu,B.Xia,and J.F.Mao,A half-mode substrate integrated waveguide ring for two-way power division of balanced circuit,IEEE Microw.Wireless Compon.Lett.,vol.22,no.7,Jul.2012,pp.333-335”)中都比较详细地介绍了几种多端口平衡功率分配网络结构，这些多端口平衡网络的主要缺点有：(1)级联结构体积大，电路复杂；(2)差模功分带宽小于25％，不能满足宽带通信息系统需求；(3)共模抑制带宽窄，功分端口差模共模互换抑制度差。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于双面平行带线的六端口平衡网络。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于双面平行带线的六端口平衡网络，包括上下两层结构，其中第一网络端口、第二网络端口、第三网络端口、第四网络端口、第五网络端口和第六网络端口分别与六条双面平行带线相连，其中第三网络端口和第四网络端口位于介质基板的一侧，第五网络端口和第六网络端口位于介质基板对称的另外一侧，第一网络端口和第二网络端口分别位于介质基板的另外两侧，第一网络端口和第二网络端口位于同一直线上；

第一网络端口分别与第三网络端口和第五网络端口之间并联两条等宽度的第一传输线，第二网络端口也分别与第四网络端口和第六网络端口之间并联两条等宽度的第一传输线，第一传输线的长度为四分之一波长；第三网络端口与第四网络端口之间、第五网络端口与第六网络端口之间均并联了等宽度的第二传输线，第二传输线的长度为半波长；第三网络端口与第四网络端口各自对应的双面平行带线的另一端均分别连接长度为四分之一波长的第三传输线，第五网络端口与第六网络端口各自对应的双面平行带线的另一端均分别连接长度为四分之一波长的第四传输线，每根第三传输线均与对应的第四传输线通过具有180度反相特性的反相器连接，上述两个反相器对称设置。

所述每个反相器均包括两个金属通孔、四条短枝节传输线和两个隔离电阻，其中四条短枝节传输线分别为第一短枝节传输线、第二短枝节传输线、第三短枝节传输线、第四短枝节传输线，第一短枝节传输线与第二短枝节传输线位于上层并关于反相器上层中心对称，第一短枝节传输线与第二短枝节传输线之间连接第一隔离电阻；