一種3dB帶狀線(xiàn)耦合電橋的研究與設計
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3耦合器的設計
單個(gè)λ/4帶狀線(xiàn)耦合器。如下圖4說(shuō)是信號由1口輸入時(shí),2口為隔離端口,3口為耦合端口,4口為直通端口。這種結構由于直通端和耦合輸出端在同一個(gè)方向，方便連接和實(shí)現級聯(lián)。在帶狀線(xiàn)耦合器設計中已經(jīng)得到廣泛的采用。
圖4單個(gè)λ/4帶狀線(xiàn)耦合器
采用該方法一共需要用三塊材料相同的介質(zhì)基片和兩層金屬微帶線(xiàn)。分別將它們按照一定的結構疊起來(lái)。從下往上依次是:下接地板、介質(zhì)層、金屬微帶層、介質(zhì)層、金屬微帶層、介質(zhì)層和上接地板。在實(shí)際設計中我們可以通過(guò)調節λ/4帶狀線(xiàn)重疊部分的大小來(lái)調節耦合度。
本次設計的指標如下
頻率 | 10GHz±1GHz |
駐波 | ≤1.5 |
隔離 | ≥20dB |
插入損耗 | ≤1dB |
帶內幅度起伏 | ≤0.5dB |
相位起伏 | ≤5° |
介質(zhì)板 | Rogers5880 h＝0.254mm |
接口形式 | SMA |
通過(guò)HFSS電磁仿真軟件對耦合器進(jìn)行仿真，由于單個(gè)λ/4帶狀線(xiàn)耦合器在兩條微帶線(xiàn)完全重疊實(shí)現最大耦合度的條件下很難實(shí)現3dB的要求。為了完成上述設計指標選擇采用兩個(gè)λ/4耦合線(xiàn)寬邊耦合器級聯(lián)來(lái)實(shí)現該電橋,如圖3所示。
圖5級聯(lián)耦合器
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