電橋的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種電橋，包括同相功分器和寬帶巴倫。同相功分器為一對等長的微帶線，兩微帶線的各一端相連接以形成用于傳輸信號的共同端。寬帶巴倫為一對平行耦合線，其中之一包括間隔設置的第一節段和第二節段，第一節段、第二節段分別與兩微帶線的另一端相連接以分別形成用于傳輸信號的分支端口；寬帶巴倫另一耦合線一體縱長設置，與第一節段和第二節段容性耦合，其任意一端為信號傳輸端。通過上述方式，本發明電橋能夠輸出同相信號和反相信號，實現0°和180°移相，同時提高工作頻帶帶寬。
【專利說明】電橋
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子信息與移動通信領域，特別是涉及一種電橋。
【背景技術】
[0002]電橋依據輸出端口相位不同，可分為90°移相電橋和180°移相電橋。90°移相電橋一般采用平行耦合線實現，其特點是工作頻帶寬，端口隔離度高。180°移相電橋一般采用環形電橋實現，環形電橋的作用主要是信號的合成與分路，具有體積小，成本低等優點。180°移相電橋在移動通信領域得到廣泛應用，如:在特定天饋系統中，180°移相電橋可以實現同相輸出信號，也可以實現反相輸出信號。
[0003]隨著移動通信頻帶的拓寬，現有180°移相電橋的環形電橋已經無法在寬頻帶下滿足指標要求。經過改良的180°移相電橋(在巴倫結構上用耦合線寬帶巴倫代替3 λ/4線窄帶巴倫)，一定程度上可改善環形電橋的帶寬，但帶寬仍然受限，且輸入輸出端口位置相對較為固定，不易廣泛應用。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的技術問題是提供一種電橋，能夠輸出同相信號和反相信號，實現0°和180°移相，同時提高工作頻帶帶寬。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:提供一種電橋包括同相功分器和寬帶巴倫；同相功分器為一對等長的微帶線，兩微帶線的各一端相連接以形成用于傳輸信號的共同端；寬帶巴倫為一對平行耦合線，其中之一包括間隔設置的第一節段和第二節段，第一節段、第二節段分別與兩微帶線的另一端相連接以分別形成用于傳輸信號的分支端口 ；寬帶巴倫另一耦合線一體縱長設置，與第一節段和第二節段容性耦合，其任意一端為信號傳輸端。
[0006]其中，同相功分器用于將從其兩微帶線相連接的共同端輸入的信號功分為兩路相位相同的信號后分別從其兩個分支端口輸出；且用于將從另一耦合線的信號傳輸端輸入并耦合過來的信號變換為兩路相位相反的信號分別從兩個分支端口輸出。
[0007]其中，經兩個分支端口分別輸入的兩路信號由兩微帶線相連接的共同端、另一耦合線信號傳輸端輸出；其中，共同端輸出的信號為兩路輸入信號矢量和的一半，另一耦合線信號傳輸端輸出的信號為兩路輸入信號矢量差的一半。
[0008]其中，同相功分器一對等長的微帶線平行設置，與其相連接的共同端彎折成型或自然過渡成型。
[0009]其中，同相功分器一對等長的微帶線連接呈半圓形，共同端距半圓圓弧兩邊的距離相等。
[0010]其中，電橋包括設置于一對平行耦合線之間的介質板。
[0011]其中，電橋包括構成地的三個腔體，其之一位于介質板的下方，之二位于第一節段和第二節段的上方，之三位于之一的下方。[0012]其中，一對等長的微帶線的長度為λ/4。
[0013]其中，第一節段、第二節段的長度分別為λ/4。
[0014]本發明的有益效果是:區別于現有技術的情況，本發明的電橋包括同相功分器和寬帶巴倫，同相功分器為一對等長的微帶線，兩微帶線的各一端相連接以形成用于傳輸信號的共同端。寬帶巴倫為一對平行耦合線，其中之一包括間隔設置的第一節段和第二節段，另一耦合線一體縱長設置，與第一節段和第二節段容性耦合，其任意一端為信號傳輸端。其中，第一節段、第二節段分別與兩微帶線的另一端相連接以分別形成用于傳輸信號的分支端口，分支端口為同相功分器和寬帶巴倫的共用端口。通過上述方式，本發明的電橋能夠實現0°和180°移相，同時提高工作頻帶帶寬。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明電橋一實施例的結構示意圖；
[0016]圖2是圖1所示電橋中同相功分器的結構示意圖；
[0017]圖3是圖1所示電橋中寬帶巴倫的結構示意圖；
[0018]圖4是本發明電橋另一實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。
[0020]本發明一較佳實施例中，電橋包括同相功分器和寬帶巴倫。
[0021]其中，同相功分器為一對等長的微帶線，兩微帶線的各一端相連接以形成用于傳輸信號的共同端。
[0022]寬帶巴倫為一對平行耦合線，其中之一包括間隔設置的第一節段和第二節段。另一耦合線一體縱長設置，與第一節段和第二節段容性耦合，另一耦合線的任意一端為信號傳輸端。
[0023]在本較佳實施例中，第一節段、第二節段分別與兩微帶線的另一端相連接以分別形成用于傳輸信號的分支端口，即同相功分器與寬帶巴倫共用兩個分支端口。
[0024]在本較佳實施例中，信號的移相方式有兩種，如下:
[0025]Α.同相功分器將從其兩微帶線相連接的共同端輸入的信號功分為兩路相位相同的信號后分別從其兩個分支端口輸出。
[0026]B.同相功分器將從寬帶巴倫另一耦合線的信號傳輸端輸入并耦合過來的信號變換為兩路相位相反的信號分別從兩個分支端口輸出。
[0027]上述兩種移相方式可同時或單獨進行。
[0028]本較佳實施例還可改變信號輸入、輸出端口的位置，如:經兩個分支端口分別輸入的兩路信號可由兩微帶線相連接的共同端、另一耦合線信號傳輸端輸出。其中，共同端輸出的信號為兩路輸入信號矢量和的一半，另一耦合線信號傳輸端輸出的信號為兩路輸入信號
矢量差的一半。
[0029]在本較佳實施例中，同相功分器一對等長的微帶線平行設置，且與其相連接的共同端彎折成型或自然過渡成型。
[0030]在其他實施例中，同相功分器一對等長的微帶線連接呈半圓形，共同端距半圓圓弧兩邊的距離相等。
[0031]在本較佳實施例中，電橋還包括設置于一對平行耦合線之間的介質板。
[0032]電橋還包括構成地的三個腔體,其之一位于介質板的下方，之二位于第一節段和第二節段的上方，之三位于之一的下方。
[0033]本較佳實施例為實現高帶寬，一對等長的微帶線的長度為λ/4。第一節段、第二節段的長度分別為λ/4。
[0034]請參閱圖1,圖1是本發明電橋一實施例的結構示意圖,如圖1所示,包括:同相功分器(10)，及與同相功分器(10)共用端口(30、40)的寬帶巴倫(20)。
[0035]其中，同相功分器(10)的端口(11)為電橋的同相輸入端口，寬帶巴倫(20)的端口
(21)為電橋的反相輸入端口。
[0036]在本實施例中，從同相功分器(10)的端口(11)輸入信號、寬帶巴倫(20)的端口
(21)接匹配負載時，端口(30、40)輸出的信號相位相同，輸出功率各為輸入端口(11)功率
的一半。
[0037]從寬帶巴倫(20)的端口(21)輸入信號、同相功分器(10)的端口(11)接匹配負載時，端口(30、40)輸出的信號相位相反，輸出功率各為輸入端口(21)功率的一半。
[0038]從端口(11)與端口(21)同時輸入信號時，端口 30與端口(40)輸出的信號為端口
(11)和端口(21)分別輸入信號時的矢量疊加。
[0039]為詳細闡述本實施例的電橋，請參閱圖2和圖3。
[0040]圖2是圖1所示電橋中同相功分器的結構示意圖，如圖2所示，同相功分器(10)包含導線(12)和導線(13)，其長度均為λ/4。具體為，導線(12)連接于端口(11)與端口
(30);導線(13)連接于端口(11)與端口(40)。端口(11)既是同相功分器(10)的輸入端口，也是電橋同相輸入端口。端口(30、40)為同相功分器的輸出端口，也是電橋的兩輸出端□。
[0041]圖3是圖1所示電橋中寬帶巴倫的結構示意圖，如圖3所示，寬帶巴倫(20)包含三條導線(22、23、24)。
[0042]導線(22) —端連接于寬帶巴倫(20)的端口(21 )，另一端開路，其長度為工作頻率的二分之一波長。端口(21)為寬帶巴倫(20)的平衡端口，也是電橋的反相輸入端口。
[0043]導線(23)連接于端口(30)和接地端口(26)，其長度為工作頻率的四分之一波長。導線(23)與導線(22)形成第一段λ/4耦合線，其耦合度為3dB。端口(30)為寬帶巴倫
(20)的不平衡端口，也是電橋的輸出端口。
[0044]導線(24)連接于端口(40)與接地端口(27)，其長度為工作頻率的四分之一波長。導線(24)與導線(22)形成第二段λ/4耦合線，其耦合度為3dB。端口(40)為寬帶巴倫
(20)的不平衡端口，也是電橋的輸出端口。
[0045]請參閱圖4，圖4是本發明電橋另一實施例的結構示意圖，包括:同相功分器(10)(圖未標)，及與同相功分器(10)共用端口(30、40)的寬帶巴倫(20)(圖未標)。
[0046]同相功分器(10)與寬帶巴倫(20)的結構、功能與信號傳輸方式如下:
[0047]同相功分器(10)的端口(11)用于傳輸信號，同相功分器(10)的導線(12、13)分別用于連接端口(11)與端口(30、40)。
[0048]同相功分器(10)用于將從其端口(11)輸入的信號功分為兩路相位相同的信號后分別從端口(30、40)輸出。
[0049]寬帶巴倫(20)的端口(21)用于傳輸信號，寬帶巴倫(20)還包括用于連接的三條導線(22、23、24)，導線(22)連接于端口(21)和開路端口(25)，導線(23、24)分別與導線
(22)的前半部分、后半部分正對，以分別形成兩段λ/4耦合線，其耦合度均為3dB，且導線
(23)連接于端口(30)和接地端口(26)，導線(24)連接于端口(40)和接地端口(27)。
[0050]寬帶巴倫(20)用于將從其端口(21)輸入的信號處理后分別從端口(30、40)輸出兩路相位相反的信號。
[0051]在本實施例中，同相功分器(10)還包括部分位于導線(22)與導線(23、24)之間的介質板(14)。位于介質板(14)下方的腔體(15)，腔體(15)構成地，為電橋的地。
[0052]具體地，同相功分器(10)中，導線(12、13)、介質板(14)及腔體(15)構成微帶傳輸線，其特性阻抗為70.7歐姆。
[0053]在本實施例中，寬帶巴倫(20)還包括構成地的腔體(28)，位于導線(23、24)的上方，通過接地螺釘分別與接地端口(26、27)相連。構成地的腔體(29)，腔體(29)位于腔體
(15)的下方。
[0054]其中，腔體(28)和腔體(29)為本實施例電橋的地。
[0055]具體地，在寬帶巴倫(20)中，導線(22、23、24)、腔體(28、29)構成平行耦合線。
[0056]在本實施例中，電橋還可以經端口( 30、40 )輸入的兩路信號，然后由端口( 11、21)輸出，端口(11)輸出的信號為兩路輸入信號矢量和的一半，端口(21)輸出的信號為兩路輸入信號矢量差的一半。通過上述方式，可實現電橋輸入、輸出端口位置的改變。靈活改變輸入、輸出端口的位置，可避免寬帶巴倫(20)與同相功分器(10)連接的跳線。
[0057]綜上所述，本發明電橋將寬帶巴倫與同相功分器組合，實現基于寬頻巴倫結構的180°寬頻電橋,是一種既有輸出兩同相信號的輸入端口，也有輸出兩反相信號的輸入端口的電橋。具體為，采用微帶傳輸線實現同相功分器，采用兩對平行耦合線實現寬帶巴倫。由于本發明電橋集合平行耦合線和微帶傳輸線各自的優點，從而可改善電橋的工作帶寬與產品電氣性能，如:電橋工作頻帶寬、端口隔離度高、相位精度高、駐波比小；功率容量大、無源互調低；輸入輸出端口分布合理，有利于系統設計及安裝；結構簡單，易于加工、調試；成本低及可罪性聞等。
[0058]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種電橋,其特征在于,包括同相功分器和寬帶巴倫； 所述同相功分器為一對等長的微帶線，兩微帶線的各一端相連接以形成用于傳輸信號的共同端； 所述寬帶巴倫為一對平行耦合線，其中之一包括間隔設置的第一節段和第二節段，所述第一節段、第二節段分別與所述兩微帶線的另一端相連接以分別形成用于傳輸信號的分支端口 ； 所述寬帶巴倫另一耦合線一體縱長設置，與所述第一節段和第二節段容性耦合，其任意一端為信號傳輸端。
2.根據權利要求1所述的電橋，其特征在于，所述同相功分器用于將從其兩微帶線相連接的共同端輸入的信號功分為兩路相位相同的信號后分別從其兩個分支端口輸出；且 用于將從所述另一耦合線的信號傳輸端輸入并耦合過來的信號變換為兩路相位相反的信號分別從所述兩個分支端口輸出。
3.根據權利要求1所述的電橋，其特征在于，經所述兩個分支端口分別輸入的兩路信號由所述兩微帶線相連接的共同端、另一耦合線信號傳輸端輸出； 其中，所述共同端輸出的信號為兩路輸入信號矢量和的一半，所述另一耦合線信號傳輸端輸出的信號為兩路輸入信號矢量差的一半。
4.根據權利要求1所述的電橋，其特征在于，所述同相功分器一對等長的微帶線平行設置，與其相連接的共同端彎折成型或自然過渡成型。
5.根據權利要求1所述的電橋，其特征在于，所述同相功分器一對等長的微帶線連接呈半圓形，所述共同端距半圓圓弧兩邊的距離相等。
6.根據權利要求4所述的電橋，其特征在于，所述電橋包括設置于一對平行耦合線之間的介質板。
7.根據權利要求6所述的電橋，其特征在于，所述電橋包括構成地的三個腔體，其之一位于介質板的下方，之二位于第一節段和第二節段的上方，之三位于之一的下方。
8.根據權利要求7所述的電橋，其特征在于，所述一對等長的微帶線的長度為λ/4。
9.根據權利要求8所述的電橋，其特征在于，所述第一節段、第二節段的長度分別為λ/4。
【文檔編號】H01P5/12GK103474734SQ201310365444
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2013年8月20日
【發明者】何昌委, 馬浩軍, 陳振浩, 黃建平 申請人:京信通信技術(廣州)有限公司