[实用新型]一种定向电桥

说明书

技术领域

本实用新型涉及测试仪器领域，尤其涉及一种定向电桥。

背景技术

矢量网络分析仪在通信与微波测试系统中应用非常广泛，一般包含信号源、接收机、测试装置几大部分。其中的测试装置主要包含定向电桥(或者定向耦合器)及转换开关等，由于定向耦合器很难覆盖频率低端，从而在低频段基本采用定向电桥装置。定向电桥装置的常用结构有：基于同轴传输线方式以及基于双绞线磁环绕制方式等。基于同轴传输线方式设计的定向电桥目前广泛应用到矢量网络分析仪中，例如中国电子科技集团公司第四十一研究所的系列产品。基于同轴线传输方式采用一段同轴传输线将信号分离后完成传输信号与耦合信号的测量，如专利CN104752801A中采用同轴电缆，并在同轴电缆的外部套设磁芯，信号从输入端口进入，经由功分电路分别从直通端口与耦合端口输出实现测量。

同轴线结构的电桥，由于同轴线本身结构不对称，且同轴线与外壳等其他结构存在电磁耦合导致电桥平衡值与理论计算值存在5％～15％的实际偏差，而在系统进行调试的时候，需要调整电桥中某个器件的值来弥补此误差，同时，还需要放置吸波材料弥补因电磁耦合导致的分布参数，这成为同轴线结构的电桥生产调试的制约因素，导致调试工作量很大。同时，为了减小分布参数的影响，同轴线本身外径很小(通常1毫米左右)，导致加工难度大，成本较高。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种定向电桥。

一种定向电桥，包括接地基板、磁环组、平行板传输线结构与电路模块，其中平行板传输线结构电性固定设置在接地基板上；

磁环组包括多个尺寸相同的磁环，磁环组套设在平行板传输线结构外部，且与平行板传输线结构固定安装；电路模块与平行板传输线结构的末端连接；射频信号从平行板传输线结构的首端进入，经平行板传输线结构的首端至末端被分为相位相反的两路信号后，通过电路模块分别输出。

进一步的，平行板传输线结构的外形为长条形，且由三层介质构成，平行板传输线结构的上层介质与下层介质为导体材料，平行板传输线结构的中层介质为绝缘体材料。

进一步的，平行板传输线结构具有原始信号输入端口和分离信号输出端口，其中原始信号输入端口与平行板传输线结构首端的上层介质和下层介质连接，信号输出端口与平行板传输线结构末端的上层介质和下层介质连接。

进一步的，电路模块包括输入端口、测试端口、耦合端口，其中输入端口与分离信号输出端口连接；

测试端口与耦合端口分别为电路模块的两个信号输出端；

从分离信号输出端口输出的相位相反的两路信号从输入端口进入，分别由测试端口与耦合端口输出。

进一步的，磁环组由间隔设置的低频磁环与高频磁环组成，其中低频磁环与高频磁环之间不接触。

进一步的，定向电桥还包括导电支撑块，平行板传输线结构通过导电支撑块固定设置在接地基板上，其中：

导电支撑块设置在平行板传输线结构的首端。

进一步的，电路模块还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、第一微带线、第二微带线，其中：

平行板传输线结构的上层介质与测试端口通过第一微带线连接；

电阻R1一端连接平行板传输线结构的下层介质，另一端接接地基板；

电阻R2一端连接平行板传输线结构的下层介质，一端与电容C1串联后通过第二微带线连接到耦合端口；

电阻R3、电阻R4、电阻R5并联，一端连接第一微带线，一端连接第二微带线。

进一步的，定向电桥还包括电路基板，电路模块中的电气元件均固定在电路基板上，电路基板背面全部覆铜并通过导电胶固定在接地基板上。

进一步的，高频磁环为镍锌材料，低频磁环为锰锌材料。

进一步的，平行板传输线结构的中层介质为聚四氟乙烯。

本实用新型的一种定向电桥，具有以下有益效果：

1、利用具有对称结构的平行板传输线结构，克服了同轴传输线的固有缺点，偏差值减小，大大减少电路调试的工作量；

2、在平行板传输线结构的外部套设磁环组，使电磁场分布主要集中在磁环内部；

3、低频磁环与高频磁环的间隔设置，使电磁场分布更加对称；

4、电路模块中的电气元件固定在常规的电路基板上，在确保产品效果的情况下，降低了生产成本。

附图说明