空气带状线交叉耦合腔体3 dB电桥设计

李安庆， 孙玉发

（安徽大学 电子信息工程学院，安徽 合肥 230039）

在现代通信系统中，无源器件以其环保无污染、低功耗和可靠性高而被广泛使用。3 dB电桥是无源器件中十分常用的器件，例如，在基站、直放站、室内覆盖中的信号合路、分路及功率合成中都已用到，并且随着通信系统的升级，通信传输的信号模式也越来越多，对无源器件的带宽也提出了更高的要求——除在宽频带内满足常规指标要求外，还需要满足低插损、高方向性、高稳定性、低互调、大功率以及安装方便等要求［1－2］。针对以上问题，本文提出一种新型腔体结构，从而改变了传统电桥的输入端与输出端不在同一侧面的结构限制，工程安装更加方便。同时这种结构能够减小电桥的不连续性，可以很好地满足设计指标的要求，具有易生产、易调试等优点。

1 3 d B电桥基础理论

3 d B电桥也叫同频合路器，在电路中具有功率分配及改变信号相位的作用。如图1所示，当导线1—2中有交变电流流过时，由于3—4线和1—2线互相靠近，故3—4线中便耦合有能量，此能量既可通过电场（以耦合电容表示）又可通过磁场（以耦合电感表示）耦合过来。因此，由图1可知，若能量由1口输入，则耦合口是3口和2口，而在4口因为电耦合电流和磁耦合电流的作用相反而能量互相抵消，故1和4是相互隔离的，同理2和3也是相互隔离的。

图1 耦合线电桥

由端口分析可知：

其中，C、IL分别表示耦合度和理论插损。

则理论插损IL也可表示为：

利用3 d B理论耦合度可得理论插损IL＝－3 d B，且两输出端输出功率相等。……