一種u/v波段大功率寬帶雙定向耦合器帶狀三維版圖拓?fù)浼軜?gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙定向耦合器架構(gòu)，特別是一種高性能U/V波段大功率寬帶雙定向耦合器帶狀三維版圖的拓?fù)浼軜?gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]定向耦合器是一種可以將信號(hào)功率按照一定比例進(jìn)行分配的電子器件。經(jīng)功率分配后的信號(hào)，其相位也滿足一定的關(guān)系。耦合器在所有四個(gè)端口均匹配于特性阻抗，這使得它可以方便地被嵌入到其它電路或子系統(tǒng)之中。
[0003]隨著大功率電子通信系統(tǒng)復(fù)雜度和集成度的不斷提高，具有采樣輸入輸出電壓駐波比的模塊成為整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。比如，對(duì)于工作在U/V波段的大功率電臺(tái)，在天線口需要及時(shí)監(jiān)測(cè)反射功率，以防止強(qiáng)反射功率損壞整機(jī)；要解決這個(gè)問(wèn)題，多數(shù)場(chǎng)合會(huì)采用具備低插入損耗的高性能大功率寬帶雙定向耦合器，在天線口接收和發(fā)射功率時(shí)，均可對(duì)電壓駐波比進(jìn)行取樣檢測(cè)。
[0004]通過(guò)采用不同的耦合介質(zhì)、耦合結(jié)構(gòu)、布線方式及帶線尺寸，可制成各種性能的定向耦合器。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于U/V頻段的具備小尺寸、低插入損耗、高耦合平整度、耐大功率等性能的雙定向耦合器，依舊依賴進(jìn)口，這是業(yè)內(nèi)人士亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述已有技術(shù)的不足，提供設(shè)計(jì)合理、性能可靠的一種U/V波段大功率寬帶雙定向耦合器帶狀三維版圖拓?fù)浼軜?gòu)。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種U/V波段大功率寬帶雙定向耦合器帶狀三維版圖拓?fù)浼軜?gòu)，包括有I張上帶狀PCB單面板I和I張下帶狀PCB雙面板2，從上至下依次通過(guò)設(shè)置有安裝定位孔hl、安裝定位孔h2，并經(jīng)鉚釘3緊密銜接，相結(jié)合構(gòu)成一個(gè)疊層式模塊化結(jié)構(gòu)整體，其中:
[0008]所述下帶狀PCB雙面板2，上面又分別設(shè)置有上蛇形帶狀印制線21、上蛇形帶狀印制線22和上蛇形帶狀印制線23及衰減補(bǔ)償電路24、衰減補(bǔ)償電路25和敷銅層26，用以使正向耦合端口和反向耦合端口輸出波動(dòng)較小的射頻功率；所述下帶狀PCB雙面板2，下面設(shè)置有敷銅鍍銀層27，用以射頻接地。
[0009]所述上蛇形帶狀印制線21、上蛇形帶狀印制線22和上蛇形帶狀印制線23的耦合部分彎曲處設(shè)置為圓弧過(guò)渡，且圓弧的半徑大于1.5倍彎曲處帶狀印制線的線寬，用以減小阻抗不連續(xù)性，提高耦合器的整體性能。
[0010]所述上蛇形帶狀印制線21、上蛇形帶狀印制線22和上蛇形帶狀印制線23的蛇形帶狀印制線彎曲次數(shù)為6處，用以減小阻抗不連續(xù)性，提高耦合器的整體性能。
[0011]所述上蛇形帶狀印制線21，又包括有非耦合線211、耦合線212和非耦合線213 ；非耦合線211，引出用作耦合器整體的輸入端口 ；非耦合線213，引出用作耦合器整體的直通端口 ；耦合線212，用以與帶狀印制線22的耦合線222、帶狀印制線23的耦合線232相耦入口 O
[0012]所述上蛇形帶狀印制線22，又包括有非耦合線221、耦合線222和非耦合線223 ；非耦合線221，連接至50歐姆貼片電阻R7接敷銅層26 ;非耦合線223，連接至衰減補(bǔ)償電路24，引出用作耦合器整體的反向耦合端口 ；耦合線222，用以與帶狀印制線21的耦合線212相親合。
[0013]所述上蛇形帶狀印制線23，又包括有非耦合線231、耦合線232和非耦合線233 ；非耦合線231，連接至衰減補(bǔ)償電路25，引出用作耦合器整體的正向耦合端口 ；非耦合線233，連接至50歐姆貼片電阻R8接敷銅層26 ;耦合線232，用以與帶狀印制線21的耦合線212相耦合。
[0014]所述衰減補(bǔ)償電路24，又包括有貼片電阻R1、貼片電阻R2、貼片電阻R3和貼片電容Cl，為T型電路結(jié)構(gòu)；貼片電阻R1、貼片電阻R2同時(shí)與貼片電阻R3、貼片電容Cl相交于C點(diǎn)；貼片電阻Rl的A端，連接至非耦合線223 ;貼片電阻R2的B端，引出用作耦合器整體的反向耦合端口 ；貼片電阻R3、貼片電容Cl，并聯(lián)接敷銅層26，用以射頻接地。
[0015]所述衰減補(bǔ)償電路25，又包括有貼片電阻R4、貼片電阻R5、貼片電阻R6和貼片電容C2，為T型電路結(jié)構(gòu)；貼片電阻R4、貼片電阻R5同時(shí)與貼片電阻R6、貼片電容C2相交于C點(diǎn)；貼片電阻R4的A端，連接至非耦合線231 ;貼片電阻R5的B端，引出用作耦合器整體的正向耦合端口 ；貼片電阻R6、貼片電容C2，并聯(lián)接敷銅層26，用以射頻接地。
[0016]所述敷銅層26，又包括有地孔h3 ;通過(guò)地孔h3，使敷銅層26與衰減補(bǔ)償電路24、衰減補(bǔ)償電路25和下帶狀PCB雙面板2的敷銅鍍銀層27射頻共地，用以減小接地阻抗。
[0017]所述上帶狀PCB單面板1，朝上一面設(shè)置為敷銅鍍銀層11 ;朝下一面為介質(zhì)基板12，且介質(zhì)基板12與下帶狀PCB雙面板2中的上蛇形帶狀印制線21、上蛇形帶狀印制線22和上蛇形帶狀印制線23及衰減補(bǔ)償電路24、衰減補(bǔ)償電路25和敷銅層26相銜接，用以構(gòu)成一個(gè)疊層式模塊化結(jié)構(gòu)整體；所述上帶狀PCB單面板1，上面又設(shè)置有開(kāi)窗W1、開(kāi)窗W2、開(kāi)窗W3和開(kāi)窗W4 ;開(kāi)窗Wl用以為貼片電阻R7提供安裝空間，開(kāi)窗W2用以為衰減補(bǔ)償電路25的貼片電阻R4、貼片電阻R5、貼片電阻R6和貼片電容C2提供安裝空間，開(kāi)窗W3用以為貼片電阻R8提供安裝空間，開(kāi)窗W4用以為衰減補(bǔ)償電路24的貼片電阻R1、貼片電阻R2、貼片電阻R3和貼片電容Cl提供安裝空間。
[0018]所述上帶狀PCB單面板I的敷銅鍍銀層11和下帶狀PCB雙面板2的敷銅鍍銀層27用以射頻接地，通過(guò)在安裝定位孔hl、安裝定位孔h2中安裝鉚釘3實(shí)現(xiàn)射頻共地，用以減小接地阻抗。
[0019]本發(fā)明的顯著效果:
[0020]三維尺寸較小，駐波性能良好，插入損耗小，可承受200W的大功率，可以滿足U/V波段大功率電臺(tái)，對(duì)低插入損耗的大功率寬帶雙定向耦合器的需求，即在天線口接收和發(fā)射功率時(shí)，均可對(duì)駐波進(jìn)行取樣檢測(cè)，以防止強(qiáng)反射功率損壞整機(jī)。
【附圖說(shuō)明】
:
[0021]圖1是本發(fā)明整體架構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明衰減補(bǔ)償電路24的電原理圖；
[0023]圖3為本發(fā)明衰減補(bǔ)償電路25的電原理圖；
[0024]圖4是本發(fā)明插入損耗及駐波性能的測(cè)試結(jié)果圖；
[0025]圖5是本發(fā)明正向耦合端口耦合度的測(cè)試結(jié)果圖；
[0026]圖6是本發(fā)明反向親合?而口親合度的測(cè)試結(jié)果圖；
[0027]圖中符號(hào)說(shuō)明:
[0028]I是上帶狀PCB單面板；
[0029]2是下帶狀PCB雙面板；
[0030]3是安裝鉚釘；
[0031]11是上帶狀PCB單面板I的敷銅鍍銀層；
[0032]12是上帶狀PCB單面板I的介質(zhì)基板；
[0033]21是下帶狀PCB雙面板2的上蛇形帶狀印制線；
[0034]22是下帶狀PCB雙面板2的上蛇形帶狀印制線；
[0035]23是下帶狀PCB雙面板2的上蛇形帶狀印制線；
[0036]24是下帶狀PCB雙面板2的衰減補(bǔ)償電路；
[0037]25是下帶狀PCB雙面板2的衰減補(bǔ)償電路；
[0038]26是下帶狀PCB雙面板2的敷銅層；
[0039]27是下帶狀PCB雙面板2的敷銅鍍銀層；
[0040]211是上蛇形帶狀印制線21的非耦合線；
[0041]212是上蛇形帶狀印制線21的耦合線；
[0042]213是上蛇形帶狀印制線21的非耦合線；
[0043]221是上蛇形帶狀印制線22的非耦合線；
[0044]222是上蛇形帶狀印制線22的耦合線；
[0045]223是上蛇形帶狀印制線22的非耦合線；
[0046]231是上蛇形帶狀印制線23的非耦合線；
[0047]232是上蛇形帶狀印制線23的耦合線；
[0048]233是上蛇形帶狀印制線23的非耦合線；
[0049]hi是上帶狀PCB單面板I的安裝定位孔；
[0050]h2是下帶狀PCB雙面板2的安裝定位孔；
[0051]h3是敷銅層26的地孔；
[0052]W1、W2、W3、W4是上帶狀PCB單面板I的開(kāi)窗；
[0053]R7、R8是50歐姆貼片電阻；
【具體實(shí)施方式】
[0054]請(qǐng)參閱圖1至圖6所示，為本發(fā)明具體實(shí)施例。
[0055]結(jié)合附圖1至附圖3可以看出:
[0056]本發(fā)明包括有I張上帶狀PCB單面板I和I張下帶狀PCB雙面板2，從上至下依次通過(guò)設(shè)置有安裝定位孔h1、安裝定位孔h2，并經(jīng)鉚釘3緊密銜接，相結(jié)合構(gòu)成一個(gè)疊層式模塊化結(jié)構(gòu)整體，其中:
[0057]所述下帶狀PCB雙面板2，上面又分別設(shè)置有上蛇形帶狀印制線21、上蛇形帶狀印制線22和上蛇形帶狀印制線23及衰減補(bǔ)償電路24、衰減補(bǔ)償電路25和敷銅層26，用以使正向耦合端口和反向耦合端口輸出波動(dòng)較小的射頻功率；所述下帶狀PCB雙面板2，下面設(shè)置有敷銅鍍銀層27，用以射頻接地；采用蛇形帶狀印制線，用以縮小器件整體尺寸。
[0058]所述上蛇形帶狀印制線21、上蛇形帶狀印制線22和上蛇形帶狀印制線23的耦合部分彎曲處設(shè)置為圓弧過(guò)渡，且圓弧的半徑大于1.5倍彎曲處帶狀印制線的線寬，用以減小阻抗不連續(xù)性，提高耦合器的整體性能；本實(shí)例上蛇形帶狀印制線21、上蛇形帶狀印制線22和上蛇形帶狀印制線23的耦合部分彎曲處圓弧的半徑取2倍彎曲處帶狀印制線的線寬。
[0059]所述上蛇形帶狀印制線21、上蛇形帶狀印制線22和上蛇形帶狀印制線23的蛇形帶狀印制線彎曲次數(shù)為6處，用以減小阻抗不連續(xù)性，提高耦合器的整體性能。
[0060]所述上蛇形帶狀印制線21，又包括有非耦合線211、耦合線212和非耦合線213 ；非耦合線211，引出用作耦合器整體的輸入端口 ；非耦合線213，引出用作耦合器整體的直通端口 ；耦合線212，用以與帶狀印制線22的耦合線222、帶狀印制線23的耦合線232相耦入口 ο
[0061]所述上蛇形帶狀印制線22，又包括有非耦合線221、耦合線222和非耦合線223 ；非耦合線221，連接至50歐姆貼片電阻R7接敷銅層26 ;非耦合線223，連接至衰減補(bǔ)償電路24，引出用作耦合