一种工作于5.8GHz的基于复合传输线结构的小型化混合环

摘要

一种工作于5.8GHz的基于复合传输结构的小型化混合环，属于微波器件技术领域。本发明采用一段直线形270°相移复合微带线来替代传统混合环中的一个半圆弧270°相移微带线，而直线形270°相移复合微带线的主体结构为半封闭式左右手复合传输线，使得器件整体结构更加紧凑，便于平面电路的集成；能够减少信号能量的侧向泄漏和干扰现象；在设计过程中通过调节复合传输线的结构尺寸，可方便地调节器件的特性阻抗、相移量、传输系数等参数，满足不同的设计要求。

主权项

1.一种工作于5.8GHz的基于复合传输线结构的小型化混合环，包括五边形F4B介质基板和位于介质基板表面的混合环图形结构；所述混合环图形结构包括一段半圆弧形270°相移微带线和一段直线形270°相移复合微带线以及四条相同尺寸的输入/输出端口微带线（C11、C12、C13和C14）；所述混合环作为功分器使用时，待功分信号从第一输出/输出端口（C11）输入后分成两路，沿不同路径到达第三输出/输出端口（C13）时产生180°的相位差互相抵消，到达第二输出/输出端口（C12）和第四输出/输出端口（C14）时则为等幅同相相加；若待功分信号从第四输出/输出端口（C14）输入后分成两路，到达第二输出/输出端口（C12）时产生180°的相位差互相抵消，达到第一输出/输出端口（C11）和第三输出/输出端口（C13）时则为等幅同相相加；所述混合环作为功率合成器使用时，两路等幅同相信号分别从第二输出/输出端口（C12）和第四输出/输出端口（C14）输入，在第三输出/输出端口（C13）处实现隔离，在第一输出/输出端口（C11）处合成输出；若两路等幅同相信号分别从第一输出/输出端口（C11）和第三输出/输出端口（C13）输入，则在第二输出/输出端口（C12）处实现隔离，在第四输出/输出端口（C14）处合成输出；所述直线形270°相移复合微带线与所述半圆弧形270°相移微带线首尾相连，形成一个闭合半圆环形状；所述第一、第四输入/输出端口微带线（C11和C14）与半圆弧形270°相移微带线相连，其中两个连接点将半圆弧形270°相移微带线均分成三段90°相移微带线；所述第二、第三输入/输出端口微带线（C12和C13）分别与半圆弧形270°相移微带线和直线形270°相移复合微带线的两个连接点相连；所述四条输入/输出端口微带线的特性阻抗为50欧姆，所述半圆弧形270°相移微带线的特性阻抗为欧姆，所述直线形270°相移复合微带线的特性阻抗为欧姆；所述直线形270°相移复合微带线包括一段复合传输线（A1），所述复合传输线（A1）两端分别通过一段连接微带线（A21或A22）与所述半圆弧形270°相移微带线两端相连；所述复合传输线（A1）为半封闭式左右手复合传输线；所述半封闭式左右手复合传输线由两个左右手复合传输线单元串联而成；每个左右手复合传输线单元包括两条平行的接地金属带（A13）和一个交指电容（A11）；所述交指电容（A11）位于两条平行的接地金属带（A13）之间，交指电容（A11）由4条分支金属条组成，其中两条金属条的一端分别通过一个金属贴片（A12）与两条平行的接地金属带（A13）相连；每条接地金属带（A13）通过一排周期金属化过孔与介质板背面的金属接地板相连，两侧的周期金属化过孔等效为两个金属壁，减少信号能量的侧向泄漏，防止对旁侧电路的干扰，抑制旁侧电路对该混合环的干扰；所述混合环可通过调节复合传输线结构中交指电容及金属贴片的 尺寸调节其特性阻抗、相移量、传输系数等参数，与微带线产生良好衔接，减弱因不连续性引起的反射。