四端口混合电路制造技术

本发明专利技术涉及一种包括第一组（１０）Ｎ个耦合传输线（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉ）和第二组（２０）Ｎ个耦合传输线（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｉ）（Ｎ≥４）的四端口混合电路。所述第一组（１０）中的所述耦合传输线与所述第二组（２０）中的所述耦合传输线电连接，形成第一螺旋形导电通路、第二螺旋形导电通路和所述第一及第二螺旋形导电通路的Ｎ－１个电绝缘的交叉部分（３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１１０）。第一螺旋形导电通路的第一端是输入端口（Ｐ１）。第二螺旋形导电通路的第一端是可接地的端口（Ｐ４）。第一螺旋形导电通路的第二端是第一输出端口（Ｐ３），第二螺旋形导电通路的第二端是第二输出端口（Ｐ２）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及微波射频传输线电路，更具体地说涉及四端口混合电路(hybrid)。混合电路本身已众所周知，并且在本领域中以波导、同轴、微带和带状线形式的混合电路为人们所熟悉。典型的现有混合电路是分支定向耦合器、兰格(Lange)耦合器和串联耦合器。从根本上说，这些混合电路是在输入端口接收信号，在内部把该信号一分为二，随后把分开后的信号提供给两个输出端口的四端口装置。在理想的正交混合电路中，输出端口之间的相角差保持90度，在该装置的可用带宽内，输出信号的幅度保持相同。由于第四端口与输入端口隔离，因此第四端口基本上无任何输出，在许多情况下所述端口被内部终接。一旦选择了输入端口，则其它端口被自动确定。最常见的混合电路结构是分支定向耦合器。这种混合电路的问题是太大，以致在移动电话中使用的频带，例如GSM或PCS频带下不能引起人们的任何兴趣。另一种混合电路是一种以布置在介电基材一侧的耦合线为基础的混合电路。这种混合电路的问题是由于耦合线之间过窄的间距，因此不能利用标准PCB技术实现这种混合电路。另一种混合电路是一种以布置在介电基材(dielectric substrate)相反两侧的耦合线为基础的混合电路。这种混合电路的问题在于物理尺寸过大，并且必须使用所述基体的两侧，带来了两侧对准的问题。还有一种混合电路是所谓的兰格耦合器。这种混合电路的问题是不得不利用太窄以致不能利用可从市场上买到的PCB(印制电路板)-跳线交叉连接的窄小传输线实现传输线间所需的3dB耦合。兰格耦合器的另一问题是物理尺寸太大，以致在要求较小空间的应用中不能引起人们的任何兴趣。还有一种混合电路是所谓的串联耦合器。这种混合电路的问题是物理尺寸太大。本专利技术的另一目的是提供一种物理尺寸较小、电参数改善了的混合电路。根据本专利技术提供了如权利要求1所述的四端口混合电路。本专利技术的一个优点是混合电路可被制造成具有可比宽度条带和所述条带之间的可比宽度间距的带状线或微带线，这能得到高Q值的传输线，而高Q值的传输线又会导致较小的介入损耗。本专利技术的另一优点是该混合电路对制造公差不太敏感，因此制造成本不高。另一优点是本专利技术的混合电路足够小，能够在MMIC(单片微波集成电路)技术中实现。另一优点是和现有的混合电路相比，本专利技术具有改进的反射损耗和介入损耗。下面将参考本专利技术的优选实施例及附图更详细地说明本专利技术。图4表示根据本专利技术的四端口混合电路的第四实施例的示意图；图5表示根据本专利技术第一实施例的四端口混合电路的第一物理布局；图6表示根据本专利技术的四端口混合电路的第五实施例的示意图。第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第一端是终接(terminated)(绝缘)端口。第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第二端通过导电体34与第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端电连接。第一组多路耦合传输线10中的第二传输线10B的第一端通过导电体54与第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端电连接。第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第二端通过导电体44与第一组耦合传输线中的第四传输线10D的第二端电连接。第一组耦合传输线中的第四传输线10D的第一端是第二输出端口P2。通过所述导电体34、44、54相互电耦合的第二组20中的第一传输线20A、第一组10中的第二传输线10B、第二组中的第三传输线20C和第一组多路耦合传输线20中的第四传输线10D构成第二螺旋形导电通路。在螺旋形导电通路中，每隔半圈的所述螺旋形属于第一组耦合传输线，并且在所述半圈之间布置属于第二组传输线的传输线。在附图说明图1所示的实施例中，存在第一和第二螺旋形导电通路的三个电绝缘的交叉部分30、40、50。所述电绝缘的交叉部分可被看作为四端口集总交叉连接器。在第一交叉部分30中，导电体32连接第一组耦合传输线10中的第一传输线10A的第二端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第二端，导电体34连接第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端和第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第二端。在第二交叉部分40中，导电体42连接第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第二端和第二组耦合传输线20中的第四传输线20D的第二端，导电体44连接第一组耦合传输线20中的第四传输线10D的第二端和第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第二端。在第三交叉部分50中，导电体54连接第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第一端和第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端，导电体52连接第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第一端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第一端。参考图2，图中表示了根据本专利技术另一实施例的四端口混合电路100B。除了还包括六个电容器31、33、41、43、51、53的唯一区别之外，混合电路100B的结构和图1中所示的混合电路的结构相同。第一电容器31耦接在第一组耦合传输线10中的第一传输线10A的第二端和第二组耦合传输线中的第一传输线20A的第二端之间。第二电容器32耦接在第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第二端之间。第三电容器41耦接在第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第二端和第二组多路耦合传输线20中的第三传输线20C的第二端之间。第四电容器43耦接在第一组耦合传输线10中的第四传输线10D的第二端和第二组耦合传输线20中的第四传输线20D的第二端之间。第五电容器51耦接在第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第一端和第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端之间。第六电容器53耦接在第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第一端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第一端之间。所述电容器还构成第一组和第二组耦合传输线中的传输线之间的RF连接。所述电容器将通过均衡在混合电路中传播的不同模式(mode)的相速，改善混合电路的方向性。参考图3，图中表示了根据本专利技术另一实施例的四端口混合电路100C。混合电路100C包括第一组耦合传输线10和第二组耦合传输线20。所述第一组耦合传输线10包括第一传输线10A、第二传输线10B、第三传输线10C、第四传输线10D、第五传输线10E、第六传输线10F、第七传输线10G、第八传输线10H和第九传输线10I。所述第二组耦合传输线20包括第一传输线20A、第二传输线20B、第三传输线20C、第四传输线20D、第五传输线20E、第六传输线20F、第七传输线20G、第八传输线20H和第九传输线20I。在本实施例中，传输线10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10I、20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G、20H和20I呈C形。第一传输线10A、20A最长，第二传输线10B、20B，第三传输线10C、20C，第四传输线10D、20D、第五传输线10E、20E、第六传输线10F、20F，第七传输线10G、20G，第八传输线10H、20H和第九传输线10I、20I的长度逐级递减。第一组耦合传输线10中的所有传输线10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括第一组（１０）Ｎ个耦合传输线（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ、１０Ｉ）和第二组（２０）Ｎ个耦合传输线（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｉ）（Ｎ≥３）的四端口混合电路，所述第一组（１０）中的所述耦合传输线与所述第二组（２０）中的所述耦合传输线电连接，形成第一螺旋形导电通路、第二螺旋形导电通路和所述第一及第二螺旋形导电通路的Ｎ－１个电绝缘的交叉部分（３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１１０），其中第一螺旋形导电通路的第一端是输入端口（Ｐ１），第二螺旋形导电通路的第一端是终接端口（Ｐ４），第一螺旋形导电通路的第二端是第一输出端口（Ｐ３），第二螺旋形导电通路的第二端是第二输出端口（Ｐ２）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥里格鲍泽德维，
申请(专利权)人：奥根公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]