本发明专利技术提供一种频率独立宽带反相移相器及滤波全通带隔离巴伦。所述滤波全通带隔离巴伦构建在单层印刷电路板上；顶层为巴伦电路结构，巴伦电路包括输入端口、第一输出端口和第二输出端口；顶层巴伦电路包括功率分配器电路和移相器电路，功分器与移相器电路级联；移相器电路包括第一单元和第二单元；第一单元包括短路多线耦合枝节，其包括平行设置的多根传输线，其中一部分传输线的一端连接第一输出端口，另一端通过金属过孔接地，另一部分传输线的一端连接功分器电路，另一端通过金属过孔接地。通过将功分器与频率独立宽带反相移相器级联，实现小尺寸、宽带、滤波、全通带隔离、直流阻隔、带外抑制、任意输入输出端口和带宽控制的性能。性能。性能。
【技术实现步骤摘要】
频率独立宽带反相移相器及滤波全通带隔离巴伦
[0001]本专利技术涉及电气
，具体涉及一种无源射频器件，尤其涉及频率独立宽带反相移相器及滤波全通带隔离巴伦。
技术介绍
[0002]巴伦，亦称为反向功率分配器，是一种在不平衡电路和平衡电路之间进行信号转换的设备，广泛应用于功率放大器，天线馈电网络和平衡混频器。为满足射频/微波电路与子系统低成本、高性能和体积小的要求，集成多种功能的小型化低损耗巴伦受到越来越多的关注。
[0003]传统的巴伦性能单一、尺寸较大且输出端口隔离度较差。近几年，研究者们采用低温共烧陶瓷、共面波导、GaAs薄膜集成等不同技术实现巴伦小型化，然而，这些方法增加了设计的复杂性和制造成本。此外，虽然平面微带线巴伦具有高集成和低损耗的优点，但现有研究成果在尺寸和性能上仍有很大限制。巴伦带通滤波器(BBPF)是一种集巴伦和带通滤波器功能于一体的带通滤波器。近年来基于开路传输线，阶梯阻抗谐振器，耦合线，双面平行带线的巴伦带通滤波器得到了广泛的研究，但现有相关研究成果带宽很窄，不利于将其运用在现代移动终端的射频电路中。因此，如何运用简单结构，在平面上实现低成本、小尺寸、易集成、宽带、滤波、全通带隔离、直流阻隔、带外抑制、任意输入输出端口和带宽控制的巴伦，目前仍是一项技术难点。
[0004]移相器是射频和微波领域的关键器件。移相器两输出端的相位差一般基于两条传输线的电长度差，一般具有较窄的带宽。传统90
°
谢夫曼移相器包含3λ/4均匀传输线，因此电路尺寸较大。近些年，为获得宽带性能，研究者们设计了基于不同类型耦合线结构、缺陷地面结构、集总元件和左右手传输线结构的移相器；但是这类移相器面临制作成本高、加工工艺复杂和难以和其他电路和天线集成的困难。因此，目前对于小型化、易集成的宽带移相器的相关研究仍是一项设计挑战。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本专利技术提出了两种频率独立宽带反相移相器及滤波全通带隔离巴伦电路的设计方法。在滤波全通带隔离巴伦电路中通过将一种功率分配器电路分别和两种不同类型的频率独立宽带反相移相器电路级联，用来减小电路结构、缩小电路复杂度，获得宽带、滤波和全通带隔离等性能。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种滤波全通带隔离巴伦，所述滤波全通带隔离巴伦构建在单层印刷电路板上；顶层为巴伦电路结构，中间层为微波介质板，底层为金属地面；
[0007]所述巴伦电路包括输入端口、第一输出端口和第二输出端口；所述顶层巴伦电路包括功率分配器电路和移相器电路，所述功分器与所述移相器电路级联；
[0008]所述移相器电路包括第一单元和第二单元；
[0009]所述第一单元包括短路多线耦合枝节，所述短路多线耦合枝节包括平行设置的多根传输线，所述多根传输线中一部分传输线的一端连接第一输出端口，另一端通过金属过孔接地，另一部分传输线的一端连接功分器电路，另一端通过金属过孔接地。
[0010]在本专利技术一些实施例中，所述第二单元包括微带传输线和一对短路枝节，所述一对短路枝节对称连接在微带传输线的两端；所述第二单元通过微带传输线连接功分器电路和输出端口；或者
[0011]所述第二单元为一个开路二线耦合枝节，所述开路二线耦合枝节包括平行设置的两根传输线，每根传输线的一端分别连接第二输出端口和功分器电路，另一端开路。
[0012]在本专利技术一些实施例中，所述功率分配器电路包括第一对耦合传输线，一对开路枝节，第二对耦合传输线和一个贴片电阻；所述第一对耦合传输线和第二对耦合传输线包括平行设置的两根传输线；所述第一对耦合传输线对称设置，且各自有一根传输线的两端分别连接输入端口和贴片电阻；另一根传输线的一端开路，另一端连接开路枝节和第二对耦合传输线的一根传输线的一端；所述第二对耦合传输线对称设置，且各自有一根传输线的一端开路，另一端连接移相器电路；另一根传输线一端开路，另一端连接开路枝节和第一对耦合传输线的一根传输线的一端。
[0013]在本专利技术一些实施例中，所述第一单元的短路多线耦合枝节的多根传输线中一部分传输线的一端连接第一输出端口，另一端通过金属过孔接地，另一部分传输线的一端连接功分器电路，另一端通过金属过孔接地。
[0014]在本专利技术一些实施例中，所述第一单元的短路多线耦合枝节为短路4线耦合枝节，所述短路4线耦合枝节包括平行设置的4根传输线，4根传输线中的两根传输线的一端连接第一输出端口，另一端通过金属过孔接地；4根传输线中的另两根传输线的一端连接功分器电路，另一端通过金属过孔接地。
[0015]在本专利技术一些实施例中，所述第一单元的短路4线耦合枝节为4段微带线，该4段微带线具有相同的线宽、长度和间距，每相邻两段微带线之间的间隔相同，4段微带线交叉耦合。
[0016]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种移相器电路，所述移相器电路包括第一单元和第二单元；
[0017]所述第一单元包括短路多线耦合枝节，所述短路多线耦合枝节包括平行设置的多根传输线，所述多根传输线中一部分传输线的一端连接第一输出端口，另一端通过金属过孔接地，另一部分传输线的一端连接功分器电路，另一端通过金属过孔接地。
[0018]所述第二单元包括一根微带传输线和一对短路枝节，所述一对短路枝节对称连接在微带传输线的两端；所述第二单元通过微带传输线连接功分器电路和输出端口；或者
[0019]所述第二单元为一个开路二线耦合枝节，所述开路二线耦合枝节包括平行设置的两根传输线，每根传输线的一端分别连接第二输出端口和功分器电路，另一端开路。
[0020]本专利技术实施例的优点在于：
[0021]1)本专利技术通过将功分器与频率独立宽带反相移相器级联，实现了小尺寸、宽带、滤波、全通带隔离、直流阻隔、带外抑制、任意输入输出端口和带宽控制的性能。
[0022]2)本专利技术设计两种频率独立宽带反相移相器，结构简单、尺寸较小、实现任意输入输出端口以及宽带性能。
[0023]3)本专利技术结构简单，易于设计且便于加工制作；电路结构平面化，可采用单层电路板加工，易于集成。
[0024]本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
[0025]本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。
附图说明
[0026]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：
[0027]图1为本专利技术一实施例中滤波全通带隔离巴伦(类型1)的原理图；
[0028]图2为本专利技术一实施例中滤波全通带隔离巴伦(类型2)的原理图；
[0029]图3为本专利技术一实施例中两种不同类型的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种滤波全通带隔离巴伦，其特征在于，所述滤波全通带隔离巴伦构建在单层印刷电路板上；顶层为巴伦电路结构，中间层为微波介质板，底层为金属地面；所述巴伦电路包括输入端口、第一输出端口和第二输出端口；所述顶层巴伦电路包括功率分配器电路和移相器电路，所述功分器与所述移相器电路级联；所述移相器电路包括第一单元和第二单元；所述第一单元包括短路多线耦合枝节，所述短路多线耦合枝节包括平行设置的多根传输线，所述多根传输线中一部分传输线的一端连接第一输出端口，另一端通过金属过孔接地，另一部分传输线的一端连接功分器电路，另一端通过金属过孔接地。2.根据权利要求1所述的滤波全通带隔离巴伦，其特征在于，所述第二单元包括微带传输线和一对短路枝节，所述一对短路枝节对称连接在微带传输线的两端；所述第二单元通过微带传输线连接功分器电路和输出端口；或者所述第二单元为一个开路二线耦合枝节，所述开路二线耦合枝节包括平行设置的两根传输线，每根传输线的一端分别连接第二输出端口和功分器电路，另一端开路。3.根据权利要求1所述的滤波全通带隔离巴伦，其特征在于，所述功率分配器电路包括第一对耦合传输线，一对开路枝节，第二对耦合传输线和一个贴片电阻；所述第一对耦合传输线和第二对耦合传输线包括平行设置的两根传输线；所述第一对耦合传输线对称设置，且各自有一根传输线的两端分别连接输入端口和贴片电阻；另一根传输线的一端开路，另一端连接开路枝节和第二对耦合传输线的一根传输线的一端；所述第二对耦合传输线对称设置，且各自有一根传输线的一端开路，另一端连接移相器电路；另一根传输线一端开路，另一端连接开路枝节和第一对耦合传输线的一根传输线的一端。4.根据权利要求1所述的滤波全通带隔离巴伦，其特征在于，所述第一单元的短路多线耦合枝节的多根传输线中一部分传输线的一端连接第一输出端口，另一端通过金属过孔接地，另一部分传输线的一端连接功分器电路，另一端通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴永乐，郑亚娜，王卫民，冉桔庆，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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