定向耦合器及其設計方法
【專利摘要】本發明公開了一種定向耦合器及其設計方法，屬于耦合器領域。所述定向耦合器包括：主信號線、耦合信號線和負載，所述耦合信號線的一端連接所述負載后接地，耦合信號線的另一端為輸出端口，當主信號線上存在主輸入信號、反向輸入信號和二次反射信號時，反向輸入信號在耦合信號線中產生一個流向輸出端口的對消信號，反向輸入信號為主輸入信號的反射信號，二次反射信號為反向輸入信號的反射信號，對消信號用于至少部分抵消二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號。本發明可以提高定向耦合器的方向性，此外，本發明實施例提供的定向耦合器電路體積小且損耗低。
【專利說明】定向耦合器及其設計方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及耦合器領域，特別涉及一種定向耦合器及其設計方法。
【背景技術】
[0002]定向耦合器是一種通用的微波/毫米波部件，可用于信號的隔離、分離和混合，如功率的監測、源輸出功率穩幅、信號源隔離、傳輸和反射的掃頻測試等，廣泛應用于電子設備中。定向耦合器根據其應用方式可以分為單向耦合器和雙向耦合器。其中，單向耦合器通常包括主信號線、耦合信號線和匹配負載。主信號線和耦合信號線相互靠近設置，主信號線的兩端分別為第一端口和第二端口，稱合信號線的靠近第一端口的一端為輸出端口，率禹合信號線的另一端與串聯匹配負載后接地。
[0003]阻抗變換線是一種在射頻微波電路中常用的電路結構。通常，阻抗變換線的兩端會分別產生一個反射波，這兩個反射波大小相等，相位相差180度，疊加之后可以完全抵消，從而實現不同阻抗之間的無反射傳輸。當單向耦合器應用于阻抗變換線時，其工作于行駐波狀態，即主信號線上傳播的信號包含傳播方向相反的反向輸入信號(從第二端口到第一端口)和反射信號(從第一端口到第二端口)。此時，輸出端口得到的次耦合信號實際由兩部分構成，分別是反向輸入信號產生的次耦合信號以及反射信號產生的次耦合信號，在這兩個次耦合信號中，由反射信號產生的次耦合信號占據主導因素，這使得輸出端口得到的次耦合信號大大增強，大大降低了耦合器的方向性。
[0004]在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:
[0005]為了解決在行駐波狀態下的耦合器方向性惡化的問題，現有技術通常會延長工作于行駐波狀態下的主信號線之前或之后的傳輸線，將延長后的傳輸線作為定向耦合器的主信號線，這樣可以避免主信號線上反射信號對耦合器方向性的影響，但是，延長傳輸線進行耦合器設計不利于電路小型化設計，同時也會增加主信號線上的電路損耗。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術中為解決耦合器方向性惡化而無法滿足電路小型化要求并且增加了主信號線上的電路損耗的問題，本發明實施例提供了一種定向耦合器及其設計方法。所述技術方案如下:
[0007]—方面，本發明提供了一種定向耦合器，所述定向耦合器包括:主信號線、耦合信號線和負載，所述耦合信號線的一端連接所述負載后接地，所述耦合信號線的另一端為輸出端口，當所述主信號線上存在主輸入信號、反向輸入信號和二次反射信號時，所述反向輸入信號在所述耦合信號線中產生一個流向所述輸出端口的對消信號，所述反向輸入信號為所述主輸入信號的反射信號，所述二次反射信號為所述反向輸入信號的反射信號，所述對消信號用于至少部分抵消所述二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號。
[0008]可選地，所述負載為失配負載。[0009]進一步地，所述失配負載為電阻性失配負載、電抗性失配負載、或者電阻和電抗混合性失配負載。
[0010]可選地，所述定向耦合器還包括相位調節線，所述相位調節線用于控制所述對消信號的相位，所述相位調節線連接于所述負載與所述耦合信號線之間。
[0011]具體地，所述相位調節線為微帶線或同軸電纜。
[0012]進一步地，所述負載為匹配負載，所述對消信號通過劣化所述定向耦合器在行波狀態下的方向性產生，或者，所述對消信號通過劣化所述定向耦合器在行波狀態下的方向性并調節所述耦合信號線相對于所述主信號線的位置產生。
[0013]進一步地，所述對消信號的幅度為所述二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的幅度的0.5-1.5倍，所述對消信號與所述二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的相位差為120?240度。
[0014]優選地，所述對消信號與所述二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的幅度大小相等且相位差為180度。
[0015]另一方面，本發明提供一種定向耦合器的設計方法，所述方法包括:
[0016]提供主信號線、耦合信號線和負載。
[0017]將所述耦合信號線和所述主信號線平行布置，將所述耦合信號線的一端連接所述負載后接地，并將所述耦合信號線的另一端作為輸出端口。
[0018]當所述主信號線上存在主輸入信號、反向輸入信號和二次反射信號時，在所述耦合信號線中產生一個流向所述輸出端口的對消信號，所述反向輸入信號為所述主輸入信號的反射信號，所述二次反射信號為所述反向輸入信號的反射信號，所述對消信號用于至少部分抵消所述主信號線上的二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號。
[0019]具體地，當所述負載為匹配負載時，所述在所述耦合信號線中產生一個流向所述輸出端口的對消信號，包括:
[0020]劣化所述定向耦合器在行波狀態下的方向性，以產生所述對消信號；或者，
[0021]劣化所述定向耦合器在行波狀態下的方向性并調節所述耦合信號線相對于所述主信號線的位置，以產生所述對消信號。
[0022]具體地，所述在所述耦合信號線中產生一個流向所述輸出端口的對消信號，包括:
[0023]采用失配負載作為所述負載，以產生所述對消信號；控制所述對消信號的相位。
[0024]進一步地，控制所述對消信號的相位，包括以下方式中的一種或多種:
[0025]劣化定向耦合器在行波狀態下的方向性；
[0026]調節所述耦合信號線相對于所述主信號線的位置；
[0027]在所述耦合信號線和所述負載之間串接相位調節線；
[0028]采用電抗性失配負載。
[0029]具體地，所述失配負載為電阻性失配負載、電抗性失配負載或電阻和電抗混合性失配負載。
[0030]進一步地，所述對消信號的幅度為所述二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的幅度的0.5-1.5倍，所述對消信號與所述二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的相位差為120?240度。
[0031]優選地，所述對消信號與所述二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號大小相等且相位差為180度。
[0032]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0033]通過在耦合信號線上產生對消信號，該對消信號用于至少部分抵消二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號，從而提高了定向耦合器的方向性，并且，本發明實施例提供的定向耦合器電路體積小且損耗低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1是阻抗變換線的工作狀態圖；
[0036]圖2是本發明實施例提供的一種定向耦合器的結構示意圖；
[0037]圖3是本發明實施例提供的另一定向耦合器的結構示意圖；
[0038]圖4是本發明實施例提供的又一定向耦合器的結構示意圖；
[0039]圖5是本發明實施例提供的一種定向耦合器的設計方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0040]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0041]本發明實施例適用于工作于行駐波狀態的傳輸線，尤其適用于阻抗變換線，下面首先結合圖1簡單介紹阻抗變換線的結構及工作原理。如圖1所示，阻抗變換線10通常連接在第一傳輸線12和第二傳輸線13之間，假設第一傳輸線12的特征阻抗為Z1，第二傳輸線13的特征阻抗為Z2，且Z1不等于Z2，則阻抗變換線10的特征阻抗為Sqrt (Z1*Z2)，且阻抗變換線10的長度為阻抗變換線10的工作中心頻率的1/4波長。
[0042]當主輸入信號14從第二傳輸線13 —側輸入阻抗變換線10時，經過第一傳輸線12連接的電子器件(圖未示)，例如天線、雙工器等后，第一傳輸線12連接的電子器件會反射一部分信號，形成從第一傳輸線12—側輸入阻抗變換線10的信號，即反向輸入信號15。當反向輸入信號15從第一傳輸線12 —側輸入時，阻抗變換線10的兩端會產生兩個二次反射信號(即二次反射信號16和二次反射信號17), 二次反射信號16和二次反射信號17大小相等，相位相差180度，二次反射信號16和二次反射信號17在阻抗變換線10和第一傳輸線12的連接處(如點A所示)疊加之后完全抵消，從而實現了不同阻抗之間的無反射傳輸。在這種情況下，阻抗變化線10工作于行駐波狀態，阻抗變換線10中傳輸的信號包括主輸入信號14、反向輸入信號15和二次反射信號16,其中，反向輸入信號15與主輸入信號14和二次反射信號16的傳輸方向相反。
[0043]圖2顯示了本發明實施例提供的一種定向耦合器，如圖2所示，該定向耦合器包括:主信號線21、耦合信號線22和負載23，耦合信號線22的一端連接負載23后接地，耦合信號線22的另一端為輸出端口 22a。當主信號線21上存在主輸入信號20、反向輸入信號20a和二次反射信號20b時，反向輸入信號20a在f禹合信號線22中產生一個流向輸出端口22a的對消信號，反向輸入信號20a為主輸入信號20的反射信號，二次反射信號20b為反向輸入信號20a的反射信號，該對消信號用于至少部分抵消主信號線21上的二次反射信號20b在耦合信號線22中耦合產生的次耦合輸出信號。
[0044]具體地，主信號線21和耦合信號線22平行設置，主信號線21的兩端分別為第一端口 21a和第二端口 21b,第一端口 21a與輸出端口 22a位于定向f禹合器的同一端,第二端口 21b與輸出端口 22a分別位于定向耦合器的相對端。反向輸入信號20a從第二端口 21b輸入，從第二端口 21b流向第一端口 21a。相應地，二次反射信號20b由第一端口 21a流向第二端口 21b。
[0045]需要說明的是，在本發明實施例中，次耦合輸出信號為從輸出端口 22a輸出的信號中，除主輸入信號20在耦合信號線22中產生的主耦合輸出信號以外的信號，該次耦合輸出信號由兩部分構成，一部分為由反向輸入信號20a在f禹合信號線22中產生的次f禹合信號，另一部分為二次反射信號20b在耦合信號線22中耦合產生的主耦合信號(即二次反射信號20b在耦合信號線22中耦合產生的次耦合輸出信號)組成。
[0046]在本實施例中，負載23為失配負載，對消信號通過采用失配負載產生。失配負載為除匹配負載以外的所有負載，匹配負載為阻值等于耦合信號線22的特征阻抗的電阻，一般為50ohm或75ohm，耦合信號線22可以為任何形式的線，如微帶線、同軸電纜等，其用于對信號產生一定的延時作用，例如，若稱合信號線22的特征阻抗為50ohm,那么50ohm的負載23就是匹配負載，特征阻抗不等于50ohm的負載23,例如特征阻抗為35ohm、70ohm等的負載23都是失配負載。
[0047]進一步地，失配負載可以為電阻性失配負載、電抗性失配負載、或者電阻和電抗混合性失配負載。
[0048]可以理解地，負載23可以為單個負載，也可以為多個負載構成的負載網絡，本實施例對此不作限制。
[0049]可以理解地，該對消信號可以部分或完全地抵消二次反射信號20b在耦合信號線22中耦合產生的次耦合輸出信號。
[0050]進一步地，對消信號的幅度為二次反射信號20b在耦合信號線22中耦合產生的次耦合輸出信號的幅度的0.5-1.5倍，對消信號與二次反射信號20b在耦合信號線22中耦合產生的次耦合輸出信號的相位差為120?240度。
[0051]優選地，對消信號與二次反射信號20b在耦合信號線22中耦合產生的次耦合輸出信號大小相等且相位差為180度。這樣，對消信號和二次反射信號20b在耦合信號線22中耦合產生的次耦合輸出信號在輸出端口 22a疊加的結果是發生相互抵消的效果，從而使定向耦合器的方向性得到顯著地提升。
[0052]進一步地，在本實施例中，對消信號和二次反射信號20b在耦合信號線22中耦合產生的次耦合輸出信號的相位差可以通過以下方式中的一種或多種的結合來控制；
[0053]方式一:劣化定向耦合器在行波狀態下的方向性，例如通過調節耦合信號線22的幾何結構和/或耦合信號線22周邊介質和導體的幾何結構，實現劣化定向耦合器在行波狀態下的方向性的目的，其中，方向性通常用耦合信號線22上的主耦合信號與次耦合信號的強度的比值來表示，用于描述耦合信號線22獲取信號的定向性，比值越大，方向性越好，具體地，周邊介質包括PCB (Printed Circuit Board,印刷電路板)和印刷保護膜等材料，導體可以是參考地或浮地等導體；
[0054]方式二:調節耦合信號線22相對于主信號線21的位置，可以理解地，在這種情況下，需要保證主信號線21的長度大于耦合信號線22長度+1/4主輸入信號20的波長，實現時，沿主信號線21的長度方向左右移動耦合信號線22的位置，即可以起到調節相位差的目的；
[0055]方式三:在耦合信號線22和負載23之間串接相位調節線；
[0056]方式四:采用電抗性失配負載，即在失配負載中引入電抗性器件，電抗性器件包括但不限于集中參數的電容、電感器件和傳輸線結構的電抗器件，可以理解地，在該方式中，失配負載為電抗性失配負載、或者電阻和電抗混合性失配負載。
[0057]具體實現時，可以采用仿真軟件進行調試，以確定失配負載的取值和相位調節線的長短，確定耦合信號線22的幾何結構和/或耦合信號線22周邊介質和導體的幾何結構，以及耦合信號線22相對于主信號線21的位置。
[0058]本發明實施例通過在耦合信號線上產生對消信號，該對消信號用于至少部分抵消二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號，從而提高了定向耦合器的方向性，并且，本發明實施例提供的定向耦合器電路體積小且損耗低。
[0059]圖3為本發明實施例提供的另一種定向耦合器，本實施例的定向耦合器的結構與實施例一的結構基本相同，區別在于本實施例中的定向耦合器還包括相位調節線34，相位調節線34用于控制對消信號的相位，相位調節線34連接于負載23與耦合信號線22之間。
[0060]具體地，相位調節線34可以為微帶線或同軸電纜。
[0061]其中，通過改變失配負載的取值和相位調節線34的長短，可以對失配負載反射的耦合輸出信號的大小和相位進行調節。
[0062]具體實現時，可以采用仿真軟件進行調試，以確定失配負載的取值和相位調節線34的長短。
[0063]本發明實施例通過在耦合信號線上產生對消信號，該對消信號用于至少部分抵消二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號，從而提高了定向耦合器的方向性，并且，本發明實施例提供的定向耦合器電路體積小且損耗低。
[0064]圖4為本發明實施例提供的又一種定向耦合器，本實施例的定向耦合器的結構與實施例一的結構基本相同，區別在于本實施例中的負載43為匹配負載。
[0065]具體地，匹配負載可以為電阻性負載。
[0066]相應地，在本實施例中，對消信號可以通過以下幾種方式產生:
[0067]第一種、通過劣化定向耦合器在行波狀態下的方向性產生；
[0068]第二種、通過劣化定向耦合器在行波狀態下的方向性并調節耦合信號線22相對于主信號線21的位置產生。
[0069]進一步地，劣化定向耦合器在行波狀態下的方向性，可以通過調節耦合信號線22的幾何結構和/或耦合信號線22周邊介質和導體的幾何結構實現。
[0070]可以理解地，在上述第二種方式中，需要保證主信號線21的長度大于耦合信號線22長度+1/4主輸入信號20的波長。[0071]具體實現時，可以采用仿真軟件進行調試，以確定耦合信號線22的幾何結構和/或耦合信號線22周邊介質和導體的幾何結構，以及耦合信號線22相對于主信號線21的位置。
[0072]需要說明的是，雖然本實施例的定向耦合器的結構和現有的定向耦合器的結構相似，但是其通過設計手段刻意增強了反向輸入信號20a在耦合信號線22中耦合產生的次耦合輸出信號，使之在大小上基本等于二次反射信號20b產生的次耦合輸出信號，同時對反向輸入信號20a產生的次耦合輸出信號的相位進行了控制，這樣，對消信號和反向輸入信號20a在耦合信號線22中產生的次耦合信號在輸出端口 22a疊加的結果是發生相互抵消的效果，從而使定向耦合器的方向性得到顯著地提升。
[0073]本發明實施例通過在耦合信號線上產生對消信號，該對消信號用于至少部分抵消二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號，從而提高了定向耦合器的方向性，并且，本發明實施例提供的定向耦合器電路體積小且損耗低。
[0074]圖5為本發明實施例提供的一種定向耦合器的設計方法。如圖5所示，該方法包括:
[0075]步驟501:提供主信號線、耦合信號線和負載。
[0076]其中，負載可以為匹配負載，也可以為失配負載。
[0077]失配負載為除匹配負載以外的所有負載，匹配負載為阻值等于耦合信號線的特征阻抗的電阻，一般為50ohm或75ohm,稱合信號線可以為任何形式的線，如微帶線、同軸電纜等，其用于對信號產生一定的延時作用，例如，若耦合信號線的特征阻抗為50ohm，那么50ohm的負載就是匹配負載，特征阻抗不等于50ohm的負載，例如特征阻抗為35ohm、70ohm等的負載都是失配負載。
[0078]進一步地，失配負載可以為電阻性失配負載、電抗性失配負載、或者電阻和電抗混合性失配負載。
[0079]可以理解地，負載可以為單個負載，也可以為多個負載構成的負載網絡，本實施例對此不作限制。
[0080]可以理解地，主信號線可以為阻抗變換線。
[0081]步驟502:將耦合信號線和主信號線平行布置，將耦合信號線的一端連接負載后接地，并將耦合信號線的另一端作為輸出端口。
[0082]主信號線的兩端分別為第一端口和第二端口，第一端口與輸出端口位于定向f禹合器的同一端，第二端口輸出端口分別位于定向f禹合器的相對端。
[0083]步驟503:當主信號線上存在主輸入信號、反向輸入信號和二次反射信號時，在耦合信號線中產生一個流向輸出端口的對消信號，對消信號用于至少部分抵消主信號線上的二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號。
[0084]其中，反向輸入信號為主輸入信號的反射信號，二次反射信號為反向輸入信號的反射信號，主輸入信號從第一端口輸入，反向輸入信號從第二端口輸入，從第二端口流向第一端口。相應地，二次反射信號由第一端口流向第二端口。
[0085]需要說明的是，在本發明實施例中，次耦合輸出信號為從輸出端口輸出的信號中，除主輸入信號在耦合信號線中產生的主耦合輸出信號以外的信號，該次耦合輸出信號由兩部分構成，一部分為由反向輸入信號在耦合信號線中產生的次耦合信號，另一部分為二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的主耦合信號(即二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號)組成。
[0086]可以理解地，該對消信號可以部分或完全地抵消二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號。
[0087]進一步地，對消信號的幅度為二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的幅度的0.5-1.5倍，對消信號與二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的相位差為120?240度。
[0088]優選地，對消信號與二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號大小相等且相位差為180度。這樣，對消信號和二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號在輸出端口疊加的結果是發生相互抵消的效果，從而使定向耦合器的方向性得到顯著地提升。
[0089]進一步地，在f禹合信號線中產生一個流向輸出端口的對消信號，包括:
[0090]采用失配負載作為負載，以產生對消信號。
[0091]可選地，失配負載可以為電阻性失配負載、電抗性失配負載或電阻和電抗混合性失配負載。
[0092]進一步地，當負載為失配負載時，對消信號由失配負載產生，此時，在耦合信號線中產生一個流向輸出端口的對消信號，還包括:
[0093]控制對消信號的相位，從而控制對消信號和二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的相位差。
[0094]具體地，控制對消信號的相位可以通過以下方式中的一種或多種的結合來控制；
[0095]方式一:劣化定向耦合器在行波狀態下的方向性，例如通過調節耦合信號線的幾何結構和/或耦合信號線周邊介質和導體的幾何結構，實現劣化定向耦合器在行波狀態下的方向性的目的；
[0096]方式二:調節耦合信號線相對于主信號線的位置，可以理解地，在這種情況下，需要保證主信號線的長度大于耦合信號線長度+1/4主輸入信號的波長，實現時，沿主信號線的長度方向左右移動耦合信號線的位置，即可以起到調節相位差的目的；
[0097]方式三:在耦合信號線和負載之間串接相位調節線，相位調節線可以為微帶線或同軸電纜；
[0098]方式四:采用電抗性失配負載，即在失配負載中引入電抗性器件，電抗性器件包括但不限于集中參數的電容、電感器件和傳輸線結構的電抗器件，可以理解地，在該方式中，失配負載為電抗性失配負載、或者電阻和電抗混合性失配負載。
[0099]進一步地，當負載為匹配負載時，在所述耦合信號線中產生一個流向輸出端口的對消信號，包括:
[0100]劣化定向耦合器在行波狀態下的方向性，以產生對消信號；或者，
[0101]劣化定向耦合器在行波狀態下的方向性并調節耦合信號線相對于主信號線的位置，以產生對消信號。
[0102]其中，劣化定向耦合器在行波狀態下的方向性，可以通過調節耦合信號線的幾何結構和/或耦合信號線周邊介質和導體的幾何結構實現。
[0103]可以理解地，在調節耦合信號線相對于主信號線的位置的情況下，需要保證主信號線的長度大于耦合信號線長度+1/4主輸入信號的波長。
[0104]具體實現時，可以采用仿真軟件進行調試，以確定失配負載的取值和相位調節線的長短，耦合信號線的幾何結構和/或耦合信號線周邊介質和導體的幾何結構，以及耦合信號線相對于主信號線的位置。
[0105]本發明實施例通過在耦合信號線上產生對消信號，該對消信號用于至少部分抵消二次反射信號在耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號，從而提高了定向耦合器的方向性，并且，本發明實施例提供的定向耦合器電路體積小且損耗低。
[0106]上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
[0107]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種定向耦合器，所述定向耦合器包括:主信號線、耦合信號線和負載，所述耦合信號線的一端連接所述負載后接地，所述耦合信號線的另一端為輸出端口，其特征在于，當所述主信號線上存在主輸入信號、反向輸入信號和二次反射信號時，所述反向輸入信號在所述耦合信號線中產生一個流向所述輸出端口的對消信號，所述反向輸入信號為所述主輸入信號的反射信號，所述二次反射信號為所述反向輸入信號的反射信號，所述對消信號用于至少部分抵消所述二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號。
2.根據權利要求1所述的定向耦合器，其特征在于，所述負載為失配負載。
3.根據權利要求2所述的定向耦合器，其特征在于，所述失配負載為電阻性失配負載、電抗性失配負載、或者電阻和電抗混合性失配負載。
4.根據權利要求3所述的定向耦合器，其特征在于，所述定向耦合器還包括相位調節線，所述相位調節線用于控制所述對消信號的相位，所述相位調節線連接于所述負載與所述耦合信號線之間。
5.根據權利要求4所述的定向耦合器，其特征在于，所述相位調節線為微帶線或同軸電纜。
6.根據權利要求1所述的定向耦合器，其特征在于，所述負載為匹配負載，所述對消信號通過劣化所述定向耦合器在行波狀態下的方向性產生，或者，所述對消信號通過劣化所述定向耦合器在行波狀態下的方向性并調節所述耦合信號線相對于所述主信號線的位置產生。
7.根據權利要求1-6任一項所述的定向耦合器，其特征在于，所述對消信號的幅度為所述二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的幅度的0.5-1.5倍，所述對消信號與所述二次反射信號 在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的相位差為120~240度。
8.根據權利要求1-6任一項所述的定向耦合器，其特征在于，所述對消信號與所述二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的幅度大小相等且相位差為180 度。
9.一種定向耦合器的設計方法，其特征在于，所述方法包括:提供主信號線、耦合信號線和負載；將所述耦合信號線和所述主信號線平行布置，將所述耦合信號線的一端連接所述負載后接地，并將所述耦合信號線的另一端作為輸出端口 ；當所述主信號線上存在主輸入信號、反向輸入信號和二次反射信號時，在所述耦合信號線中產生一個流向所述輸出端口的對消信號，所述反向輸入信號為所述主輸入信號的反射信號，所述二次反射信號為所述反向輸入信號的反射信號，所述對消信號用于至少部分抵消所述主信號線上的二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，當所述負載為匹配負載時，所述在所述耦合信號線中產生一個流向所述輸出端口的對消信號，包括:劣化所述定向耦合器在行波狀態下的方向性，以產生所述對消信號；或者，劣化所述定向耦合器在行波狀態下的方向性并調節所述耦合信號線相對于所述主信號線的位置，以產生所述對消信號。
11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述在所述耦合信號線中產生一個流向所述輸出端口的對消信號，包括:采用失配負載作為所述負載，以產生所述對消信號；控制所述對消信號的相位。
12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述控制所述對消信號的相位，包括以下方式中的一種或多種:劣化定向耦合器在行波狀態下的方向性；調節所述耦合信號線相對于所述主信號線的位置；在所述耦合信號線和所述負載之間串接相位調節線；采用電抗性失配負載。
13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述失配負載為電阻性失配負載、電抗性失配負載或電阻和電抗混合性失配負載。
14.根據權利要求9-13任一項所述的方法，其特征在于，所述對消信號的幅度為所述二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的幅度的0.5-1.5倍，所述對消信號與所述二次反射信號在所述耦合 信號線中耦合產生的次耦合輸出信號的相位差為120~240度。
15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述對消信號與所述二次反射信號在所述耦合信號線中耦合產生的次耦合輸出信號大小相等且相位差為180度。
【文檔編號】H01P5/18GK103682545SQ201310626129
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】羅兵 申請人:華為技術有限公司