一种u/v波段大功率宽带双定向耦合器带状三维版图拓扑架构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双定向耦合器架构，特别是一种高性能U/V波段大功率宽带双定向耦合器带状三维版图的拓扑架构。
【背景技术】
[0002]定向耦合器是一种可以将信号功率按照一定比例进行分配的电子器件。经功率分配后的信号，其相位也满足一定的关系。耦合器在所有四个端口均匹配于特性阻抗，这使得它可以方便地被嵌入到其它电路或子系统之中。
[0003]随着大功率电子通信系统复杂度和集成度的不断提高，具有采样输入输出电压驻波比的模块成为整个系统的关键组成部分。比如，对于工作在U/V波段的大功率电台，在天线口需要及时监测反射功率，以防止强反射功率损坏整机；要解决这个问题，多数场合会采用具备低插入损耗的高性能大功率宽带双定向耦合器，在天线口接收和发射功率时，均可对电压驻波比进行取样检测。
[0004]通过采用不同的耦合介质、耦合结构、布线方式及带线尺寸，可制成各种性能的定向耦合器。目前国内对于U/V频段的具备小尺寸、低插入损耗、高耦合平整度、耐大功率等性能的双定向耦合器，依旧依赖进口，这是业内人士亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决上述已有技术的不足，提供设计合理、性能可靠的一种U/V波段大功率宽带双定向耦合器带状三维版图拓扑架构。
[0006]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0007]—种U/V波段大功率宽带双定向耦合器带状三维版图拓扑架构，包括有I张上带状PCB单面板I和I张下带状PCB双面板2，从上至下依次通过设置有安装定位孔hl、安装定位孔h2，并经铆钉3紧密衔接，相结合构成一个叠层式模块化结构整体，其中:
[0008]所述下带状PCB双面板2，上面又分别设置有上蛇形带状印制线21、上蛇形带状印制线22和上蛇形带状印制线23及衰减补偿电路24、衰减补偿电路25和敷铜层26，用以使正向耦合端口和反向耦合端口输出波动较小的射频功率；所述下带状PCB双面板2，下面设置有敷铜镀银层27，用以射频接地。
[0009]所述上蛇形带状印制线21、上蛇形带状印制线22和上蛇形带状印制线23的耦合部分弯曲处设置为圆弧过渡，且圆弧的半径大于1.5倍弯曲处带状印制线的线宽，用以减小阻抗不连续性，提高耦合器的整体性能。
[0010]所述上蛇形带状印制线21、上蛇形带状印制线22和上蛇形带状印制线23的蛇形带状印制线弯曲次数为6处，用以减小阻抗不连续性，提高耦合器的整体性能。
[0011]所述上蛇形带状印制线21，又包括有非耦合线211、耦合线212和非耦合线213 ；非耦合线211，引出用作耦合器整体的输入端口 ；非耦合线213，引出用作耦合器整体的直通端口 ；耦合线212，用以与带状印制线22的耦合线222、带状印制线23的耦合线232相耦入口 O
[0012]所述上蛇形带状印制线22，又包括有非耦合线221、耦合线222和非耦合线223 ；非耦合线221，连接至50欧姆贴片电阻R7接敷铜层26 ;非耦合线223，连接至衰减补偿电路24，引出用作耦合器整体的反向耦合端口 ；耦合线222，用以与带状印制线21的耦合线212相親合。
[0013]所述上蛇形带状印制线23，又包括有非耦合线231、耦合线232和非耦合线233 ；非耦合线231，连接至衰减补偿电路25，引出用作耦合器整体的正向耦合端口 ；非耦合线233，连接至50欧姆贴片电阻R8接敷铜层26 ;耦合线232，用以与带状印制线21的耦合线212相耦合。
[0014]所述衰减补偿电路24，又包括有贴片电阻R1、贴片电阻R2、贴片电阻R3和贴片电容Cl，为T型电路结构；贴片电阻R1、贴片电阻R2同时与贴片电阻R3、贴片电容Cl相交于C点；贴片电阻Rl的A端，连接至非耦合线223 ;贴片电阻R2的B端，引出用作耦合器整体的反向耦合端口 ；贴片电阻R3、贴片电容Cl，并联接敷铜层26，用以射频接地。
[0015]所述衰减补偿电路25，又包括有贴片电阻R4、贴片电阻R5、贴片电阻R6和贴片电容C2，为T型电路结构；贴片电阻R4、贴片电阻R5同时与贴片电阻R6、贴片电容C2相交于C点；贴片电阻R4的A端，连接至非耦合线231 ;贴片电阻R5的B端，引出用作耦合器整体的正向耦合端口 ；贴片电阻R6、贴片电容C2，并联接敷铜层26，用以射频接地。
[0016]所述敷铜层26，又包括有地孔h3 ;通过地孔h3，使敷铜层26与衰减补偿电路24、衰减补偿电路25和下带状PCB双面板2的敷铜镀银层27射频共地，用以减小接地阻抗。
[0017]所述上带状PCB单面板1，朝上一面设置为敷铜镀银层11 ;朝下一面为介质基板12，且介质基板12与下带状PCB双面板2中的上蛇形带状印制线21、上蛇形带状印制线22和上蛇形带状印制线23及衰减补偿电路24、衰减补偿电路25和敷铜层26相衔接，用以构成一个叠层式模块化结构整体；所述上带状PCB单面板1，上面又设置有开窗W1、开窗W2、开窗W3和开窗W4 ;开窗Wl用以为贴片电阻R7提供安装空间，开窗W2用以为衰减补偿电路25的贴片电阻R4、贴片电阻R5、贴片电阻R6和贴片电容C2提供安装空间，开窗W3用以为贴片电阻R8提供安装空间，开窗W4用以为衰减补偿电路24的贴片电阻R1、贴片电阻R2、贴片电阻R3和贴片电容Cl提供安装空间。
[0018]所述上带状PCB单面板I的敷铜镀银层11和下带状PCB双面板2的敷铜镀银层27用以射频接地，通过在安装定位孔hl、安装定位孔h2中安装铆钉3实现射频共地，用以减小接地阻抗。
[0019]本发明的显著效果:
[0020]三维尺寸较小，驻波性能良好，插入损耗小，可承受200W的大功率，可以满足U/V波段大功率电台，对低插入损耗的大功率宽带双定向耦合器的需求，即在天线口接收和发射功率时，均可对驻波进行取样检测，以防止强反射功率损坏整机。
【附图说明】
:
[0021]图1是本发明整体架构示意图；
[0022]图2为本发明衰减补偿电路24的电原理图；
[0023]图3为本发明衰减补偿电路25的电原理图；
[0024]图4是本发明插入损耗及驻波性能的测试结果图；
[0025]图5是本发明正向耦合端口耦合度的测试结果图；
[0026]图6是本发明反向親合?而口親合度的测试结果图；
[0027]图中符号说明:
[0028]I是上带状PCB单面板；
[0029]2是下带状PCB双面板；
[0030]3是安装铆钉；
[0031]11是上带状PCB单面板I的敷铜镀银层；
[0032]12是上带状PCB单面板I的介质基板；
[0033]21是下带状PCB双面板2的上蛇形带状印制线；
[0034]22是下带状PCB双面板2的上蛇形带状印制线；
[0035]23是下带状PCB双面板2的上蛇形带状印制线；
[0036]24是下带状PCB双面板2的衰减补偿电路；
[0037]25是下带状PCB双面板2的衰减补偿电路；
[0038]26是下带状PCB双面板2的敷铜层；
[0039]27是下带状PCB双面板2的敷铜镀银层；
[0040]211是上蛇形带状印制线21的非耦合线；
[0041]212是上蛇形带状印制线21的耦合线；
[0042]213是上蛇形带状印制线21的非耦合线；
[0043]221是上蛇形带状印制线22的非耦合线；
[0044]222是上蛇形带状印制线22的耦合线；
[0045]223是上蛇形带状印制线22的非耦合线；
[0046]231是上蛇形带状印制线23的非耦合线；
[0047]232是上蛇形带状印制线23的耦合线；
[0048]233是上蛇形带状印制线23的非耦合线；
[0049]hi是上带状PCB单面板I的安装定位孔；
[0050]h2是下带状PCB双面板2的安装定位孔；
[0051]h3是敷铜层26的地孔；
[0052]W1、W2、W3、W4是上带状PCB单面板I的开窗；
[0053]R7、R8是50欧姆贴片电阻；
【具体实施方式】
[0054]请参阅图1至图6所示，为本发明具体实施例。
[0055]结合附图1至附图3可以看出:
[0056]本发明包括有I张上带状PCB单面板I和I张下带状PCB双面板2，从上至下依次通过设置有安装定位孔h1、安装定位孔h2，并经铆钉3紧密衔接，相结合构成一个叠层式模块化结构整体，其中:
[0057]所述下带状PCB双面板2，上面又分别设置有上蛇形带状印制线21、上蛇形带状印制线22和上蛇形带状印制线23及衰减补偿电路24、衰减补偿电路25和敷铜层26，用以使正向耦合端口和反向耦合端口输出波动较小的射频功率；所述下带状PCB双面板2，下面设置有敷铜镀银层27，用以射频接地；采用蛇形带状印制线，用以缩小器件整体尺寸。
[0058]所述上蛇形带状印制线21、上蛇形带状印制线22和上蛇形带状印制线23的耦合部分弯曲处设置为圆弧过渡，且圆弧的半径大于1.5倍弯曲处带状印制线的线宽，用以减小阻抗不连续性，提高耦合器的整体性能；本实例上蛇形带状印制线21、上蛇形带状印制线22和上蛇形带状印制线23的耦合部分弯曲处圆弧的半径取2倍弯曲处带状印制线的线宽。
[0059]所述上蛇形带状印制线21、上蛇形带状印制线22和上蛇形带状印制线23的蛇形带状印制线弯曲次数为6处，用以减小阻抗不连续性，提高耦合器的整体性能。
[0060]所述上蛇形带状印制线21，又包括有非耦合线211、耦合线212和非耦合线213 ；非耦合线211，引出用作耦合器整体的输入端口 ；非耦合线213，引出用作耦合器整体的直通端口 ；耦合线212，用以与带状印制线22的耦合线222、带状印制线23的耦合线232相耦入口 ο
[0061]所述上蛇形带状印制线22，又包括有非耦合线221、耦合线222和非耦合线223 ；非耦合线221，连接至50欧姆贴片电阻R7接敷铜层26 ;非耦合线223，连接至衰减补偿电路24，引出用作耦合