CN119231141A - 定向耦合组件和定向耦合器 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供一种定向耦合组件和定向耦合器。所述定向耦合组件包括第一石英玻璃板和第二石英玻璃板；所述第一石英玻璃板的第一表面设置有定向耦合线路，所述第一表面与所述第二石英玻璃板的第二表面夹持所述定向耦合线路；所述第一石英玻璃板上与所述第一表面相背的第三表面设置有第一金属层，所述第二石英玻璃板上与所述第二表面相背的第四表面设置有第二金属层，以使所述定向耦合线路形成带状线。

Description

定向耦合组件和定向耦合器

技术领域

本发明涉及信号测量领域，特别是涉及一种定向耦合组件和定向耦合器。

背景技术

定向耦合器是一种通用的微波/毫米波部件，用来分配或合成微波信号功率并具有定向耦合特性的微波元件。可用于信号的隔离、分离和混合，如功率的监测、源输出功率稳幅、信号源隔离、传输和反射的扫频测试等。

发明内容

本公开实施例提供定向耦合组件和定向耦合器。

根据本公开实施例的第一方面，提出了一种定向耦合组件，所述定向耦合组件包括第一石英玻璃板和第二石英玻璃板；

所述第一石英玻璃板的第一表面设置有定向耦合线路，所述第一表面与所述第二石英玻璃板的第二表面夹持所述定向耦合线路；

所述第一石英玻璃板上与所述第一表面相背的第三表面设置有第一金属层，所述第二石英玻璃板上与所述第二表面相背的第四表面设置有第二金属层，以使所述定向耦合线路形成带状线。

在一些实施例中，所述定向耦合线路包括：用于传输信号的第一传输线和用于耦合所述信号的第二传输线；其中，所述第一传输线包括：用于输入所述信号的第一端、输出所述信号的第二端以及所述第一端和所述第二端之间的传输段；所述第二传输线包括：用于从所述传输段耦合所述信号得到耦合信号的耦合段、和分别连接在所述耦合段两端的第三端和第四端，其中，所述第三端用于输出所述耦合信号；

其中，所述传输段的线宽沿所述信号传输方向逐渐增加、和/或所述耦合段的线宽沿所述信号传输方向逐渐增加、和/或所述传输段和所述耦合段之间的间隔距离沿所述信号传输方向逐渐增加。

在一些实施例中，所述定向耦合组件还包括分别与所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端连接的4个连接器；

所述第二石英玻璃板对应于所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端的位置分别设置有窗口；

4个连接器的连接脚通过对应窗口分别与所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端连接。

在一些实施例中，4个连接器的连接脚采用包金带工艺分别与所述第一端在对应窗口形成的第一微带线、所述第二端在对应窗口形成的第二微带线、所述第三端在对应窗口形成的第三微带线和所述第四端在对应窗口形成的第四微带线连接。

在一些实施例中，所述定向耦合线路为薄膜电路。

在一些实施例中，所述第一金属层和所述第二金属层，包括以下至少一项：

电镀的金属层；

薄膜电路金属层。

在一些实施例中，所述第一石英玻璃板的厚度和所述第二石英玻璃板的厚度之间的厚度差小于预定范围。

根据本公开实施例的第二方面，提出了一种定向耦合器，其特征在于，所述定向耦合器包括第一方面所述的定向耦合组件、第一金属壳体和第二金属壳体，其中，

所述第一金属壳体和所述第二金属壳体构成容纳腔，以容纳所述定向耦合组件。

在一些实施例中，所述容纳腔内设置有限位壁，以限制所述定向耦合组件的侧向位移。

在一些实施例中，所述定向耦合线路包括：用于传输信号的第一传输线和用于耦合所述信号的第二传输线；其中，所述第一传输线包括，用于输入所述信号的第一端、输出所述信号的第二端以及所述第一端和第二端之间的传输段；所述第二传输线包括，用于从所述传输段耦合所述信号得到耦合信号的耦合段，分别连接在耦合段两端的第三端和第四端，其中，所述第三端用于输出所述耦合信号；

所述容纳腔的侧壁在所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端的对应位置分别设置有通孔；

4个连接器穿透对应的通孔分别与所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端连接。

在一些实施例中，所述连接器和对应的通孔通过螺纹配合固定。

在一些实施例中，所述第一金属壳体的第一金属表面与所述第三表面的第一金属层贴合，或者，所述第二金属壳体的第二金属表面与所述第四表面的第二金属层贴合；所述第一金属表面面向所述第三表面，所述第二金属表面面向所述第四表面。

根据本公开实施例，所述定向耦合组件包括第一石英玻璃板和第二石英玻璃板；

所述第一石英玻璃板的第一表面设置有定向耦合线路，所述第一表面与所述第二石英玻璃板的第二表面夹持所述定向耦合线路；所述第一石英玻璃板上与所述第一表面相背的第三表面设置有第一金属层，所述第二石英玻璃板上与所述第二表面相背的第四表面设置有第二金属层，以使所述定向耦合线路形成带状线。如此，通过第一石英玻璃板和第二石英玻璃板，使的位于第一石英玻璃板表面的定向耦合线路被夹持在第一石英玻璃板和第二石英玻璃板之间，从而在定向耦合线路周边形成稳定的介质层，由于石英玻璃板和定向耦合线路的加工精度较高，因此，一方面，使得定向耦合组件具有较高的加工精度和一致性，可以提高耦合性能、耦合稳定性和不同定向耦合组件之间的一致性。另一方面，定向耦合组件具有较高的加工精度和一致性，可以减少针对每个定向耦合组件进行调整带来的成本，并提高成品率。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种定向耦合组件结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种定向耦合组件结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种定向耦合组件结构示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种定向耦合组件结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种定向耦合组件结构示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种定向耦合组件结构示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种定向耦合器结构示意图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种定向耦合器测量结果示意图；

图9是根据一示例性实施例示出的一种定向耦合器测量结果示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和有益效果能够更加明显易懂，下面通过列举具体实施例的方式进行详细说明。其中，附图不一定是按比例绘制的，局部特征可以被放大或缩小，以更加清楚的显示局部特征的细节；除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语与本申请所属的技术领域中的技术和科学术语的含义相同。

本公开实施例并非穷举，仅为部分实施例的示意，不作为对本公开保护范围的具体限制。在不矛盾的情况下，某一实施例中的每个步骤均可以作为独立实施例来实施，且各步骤之间可以任意组合，例如，在某一实施例中去除部分步骤后的方案也可以作为独立实施例来实施，且在某一实施例中各步骤的顺序可以任意交换，另外，某一实施例中的可选实现方式可以任意组合；此外，各实施例之间可以任意组合，例如，不同实施例的部分或全部步骤可以任意组合，某一实施例可以与其他实施例的可选实现方式任意组合。

在各本公开实施例中，如果没有特殊说明以及逻辑冲突，各实施例之间的术语和/或描述具有一致性，且可以互相引用，不同实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。

本公开实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非作为对本公开的限制。

在本公开实施例中，除非另有说明，以单数形式表示的元素，如“一个”、“一种”、“该”、“上述”、“所述”、“前述”、“这一”等，可以表示“一个且只有一个”，也可以表示“一个或多个”、“至少一个”等。例如，在翻译中使用如英语中的“a”、“an”、“the”等冠词(article)的情况下，冠词之后的名词可以理解为单数表达形式，也可以理解为复数表达形式。

在本公开实施例中，“多个”是指两个或两个以上。

在一些实施例中，“至少一者(至少之一、至少一项、至少一个)(at least oneof)”、“一个或多个(one or more)”、“多个(aplurality of)”、“多个(multiple)等术语可以相互替换。

在一些实施例中，“A、B中的至少一者”、“A和/或B”、“在一情况下A，在另一情况下B”、“一情况A，另一情况B”等记载方式，根据情况可以包括以下技术方案：在一些实施例中A(与B无关地执行A)；在一些实施例中B(与A无关地执行B)；在一些实施例中从A和B中选择执行(A和B被选择性执行)；在一些实施例中A和B(A和B都被执行)。当有A、B、C等更多分支时也类似上述。

在一些实施例中，“A或B”等记载方式，根据情况可以包括以下技术方案：在一些实施例中A(与B无关地执行A)；在一些实施例中B(与A无关地执行B)；在一些实施例中从A和B中选择执行(A和B被选择性执行)。当有A、B、C等更多分支时也类似上述。

本公开实施例中的“第一”、“第二”等前缀词，仅仅为了区分不同的描述对象，不对描述对象的位置、顺序、优先级、数值或内容等构成限制，对描述对象的陈述参见权利要求或实施例中上下文的描述，不应因为使用前缀词而构成多余的限制。例如，描述对象为“字段”，则“第一字段”和“第二字段”中“字段”之前的序数词并不限制“字段”之间的位置或顺序，“第一”和“第二”并不限制其修饰的“字段”是否在同一个消息中，也不限制“第一字段”和“第二字段”的先后顺序。再如，描述对象为“等级”，则“第一等级”和“第二等级”中“等级”之前的序数词并不限制“等级”之间的优先级。再如，描述对象的数值并不受序数词的限制，可以是一个或者多个，以“第一装置”为例，其中“装置”的数值可以是一个或者多个。此外，不同前缀词修饰的对象可以相同或不同，例如，描述对象为“装置”，则“第一装置”和“第二装置”可以是相同的装置或者不同的装置，其类型可以相同或不同；再如，描述对象为“信息”，则“第一信息”和“第二信息”可以是相同的信息或者不同的信息，其内容可以相同或不同。

在一些实施例中，“包括A”、“包含A”、“用于指示A”、“携带A”，可以解释为直接携带A，也可以解释为间接指示A。

在一些实施例中，“……”、“确定……”、“在……的情况下”、“在……时”、“当……时”、“若……”、“如果……”等术语可以相互替换。

在一些实施例中，“大于”、“大于或等于”、“不小于”、“多于”、“多于或等于”、“不少于”、“高于”、“高于或等于”、“不低于”、“以上”等术语可以相互替换，“小于”、“小于或等于”、“不大于”、“少于”、“少于或等于”、“不多于”、“低于”、“低于或等于”、“不高于”、“以下”等术语可以相互替换。

此外，本公开实施例的表格中的每一元素、每一行、或每一列均可以作为独立实施例来实施，任意元素、任意行、任意列的组合也可以作为独立实施例来实施。

现有的矢量网络分析仪中，绝大多数采用的是腔体机械式定向耦合器或定向电桥，尤其是频率达到50GHz以上的高端矢网，使用的都是腔体机械式定向耦合器。

腔体机械式定向耦合器采用的是空气带状线结构，通过定位螺丝加介质定位柱的形式固定住两根耦合杆的位置，使其在机械腔内处于上下中心位置，再通过弹性连接器接触式连接耦合杆。此种设计结构存在一些缺陷。1、结构件数量多，设计复杂，组装效率低。2、一致性差，两根耦合杆的位置必须保持在腔体内中央位置，结构件存在公差导致需要逐一调协性能，需要耗费大量时间，且成品率低。

因此，如何简化定向耦合器的结构，提高部件精度，提升性能稳定性，是亟待解决的问题。

如图1和图2所示，本公开实施例示出的一种定向耦合组件100，所述定向耦合组件100包括第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120；

所述第一石英玻璃板110的第一表面111设置有定向耦合线路112，所述第一表面111与所述第二石英玻璃板120的第二表面121夹持所述定向耦合线路112；

所述第一石英玻璃板110上与所述第一表面111相背的第三表面113设置有第一金属层114，所述第二石英玻璃板120上与所述第二表面121相背的第四表面122设置有第二金属层123，以使所述定向耦合线路112形成带状线。

这里，定向耦合组件100可以是定向耦合器10中用于实现信号耦合的部件。

在一个可能的实现方式中，第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120由二氧化硅制成。

在一个可能的实现方式中，定向耦合线路112可以是通过印刷等方式设置在第一表面111的。

在一个可能的实现方式中，定向耦合线路112可以是通过对附着在第一表面111的金属膜进行激光雕刻和/或蚀刻等方式处理后得到的。

在一些实施例中，所述定向耦合线路112为薄膜电路。

本实施对薄膜电路的制作方式不做限定。这里举例一种薄膜电路的一种制作方法。薄膜电路的制作可以采用第一石英玻璃板110作为基底。通过化学方法或物理方法在基底表面形成均匀的金属薄膜。再使用光刻技术,在金属薄膜表面涂覆一层光刻胶,然后进行曝光、显影等步骤,将需要形成的电路图案(如定向耦合线路112图案)转移到薄膜表面。这样就完成了薄膜电路的图案形成。在定向耦合线路112图案形成后,需要进行薄膜的腐蚀和金属沉积。腐蚀是指通过化学方法将不需要的薄膜层腐蚀掉,露出下面的基底或者制作好的电路(如定向耦合线路112图案)。而金属沉积则是在薄膜表面沉积一层金属,用于形成电路(如定向耦合线路112图案)的导线。最后，还需要进行薄膜的刻蚀、清洗等步骤,最终完成薄膜电路的制作。

薄膜电路的工艺精度可以达到1微米，因此，定向耦合线路112的制作精度得到提升，高精度使得耦合器高频性能提升，提高定向耦合器10性能稳定性和一致性。

在一个可能的实现方式中，第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120可以通过外部压力实现对定向耦合线路112的夹持。

在一个可能的实现方式中，第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120可以通贴合，如胶粘合的方式实现对定向耦合线路112的夹持。

在一个可能的实现方式中，第一石英玻璃板110的第三表面113和第二石英玻璃板120的第四表面122可以通过印刷、电镀和/或电镀等方式设置金属层。

在一些实施例中，所述第一金属层114和所述第二金属层123，包括以下至少一项：

电镀的金属层；薄膜电路金属层。

位于定向耦合组件100两个外表面(第三表面113和第四表面122)、第一石英玻璃板110、第二石英玻璃板120和定向耦合线路112构成了稳定的带状线结构。不需要逐一调协优化，大大节约人力与时间成本，并提高了成品率。定向耦合线路112为带状线。带状线具有较好的EMI特性，因此可以提高定向耦合线路112的耦合性能。如此，定向耦合组件100可以具有佳好的耦合性能和抗干扰能力。

石英玻璃具有较低的介电常数，通常在3.5～3.7。并且石英玻璃具有较好的热稳定性，热碰撞系数较少。石英玻璃同时能够适用于高精度的加工。因此，第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120作为耦合介质，可以提高高频信号的耦合性能，以及耦合稳定性。

在一些实施例中，所述第一石英玻璃板110的厚度和所述第二石英玻璃板120的厚度之间的厚度差小于预定范围。

在一个可能的实现方式中，预定范围为0％～10％。例如，第一石英玻璃板110的厚度和第二石英玻璃板120的厚度之间的厚度差值小于第一石英玻璃板110的厚度的10％。

在一个可能的实现方式中，预定范围为0％～5％。

在一个可能的实现方式中，第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120可以采用相同的厚度，如0.127mm。

如此，通过第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120，使的位于第一石英玻璃板110表面的定向耦合线路112被夹持在第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120之间，从而在定向耦合线路112周边形成稳定的介质层，由于石英玻璃板和定向耦合线路112的加工精度较高，因此，一方面，使得定向耦合组件100具有较高的加工精度和一致性，可以提高耦合性能、耦合稳定性和不同定向耦合组件100之间的一致性。另一方面，定向耦合组件100具有较高的加工精度和一致性，可以减少针对每个定向耦合组件100进行调整带来的成本，并提高成品率。

在一些实施例中，如图3所示，所述定向耦合线路112包括：用于传输信号的第一传输线1121和用于耦合所述信号的第二传输线1122；其中，所述第一传输线1121包括：用于输入所述信号的第一端11211、输出所述信号的第二端11212以及所述第一端11211和所述第二端11212之间的传输段11213；所述第二传输线1122包括：用于从所述传输段11213耦合所述信号得到耦合信号的耦合段11223、和分别连接在所述耦合段11223两端的第三端11221和第四端11222，其中，所述第三端11221用于输出所述耦合信号；

其中，所述传输段11213的线宽沿所述信号传输方向逐渐增加、和/或所述耦合段11223的线宽沿所述信号传输方向逐渐增加、和/或所述传输段11213和所述耦合段11223之间的间隔距离沿所述信号传输方向逐渐增加。

这里第四端11222可以是定向耦合线路112的隔离端。在实际使用过程中可以连接负载电阻，如50欧姆的负载电阻。

这里，信号从第一端11211流向第二端11212。

在一个可能的实现方式中，第一端11211的布线长度、第二端11212的布线长度、第三端11221的布线长度和/或第四端11222的布线长度可以基于实际需求确定。例如，可以基于第一石英玻璃板110的长度和传输段11213的长度，确定第一端11211的布线长度和/或第二端11212的布线长度；可以基于第二石英玻璃板120的长度和耦合段11223的长度，确定第三端11221的布线长度和/或第四端11222的布线长度。

在一个可能的实现方式中，第一传输线1121的线宽沿所述信号传输方向逐渐增加。

在一个可能的实现方式中，第二传输线1122的线宽沿所述信号传输方向逐渐增加。

如图3所示，传输段11213和耦合段11223沿相同的方向延伸，以实现耦合段11223对在传输段11213上传输的信号的耦合。

通过改变传输段11213和耦合段11223的宽度，可以逐渐改变第一传输线1121和第二传输线1122的阻抗，从而实现更好的阻抗匹配。同时宽度渐变可以用来调整耦合器的耦合度，即从一个第一传输线1121到第二传输线1122的功率传输比例。传输段11213和耦合段11223的宽度渐变可以基于可以设计成具有特定的率设置，使得在特定频率下第一传输线1121和第二传输线1122的耦合度达到最大。

通过改变传输段11213和耦合段11223之间的间隔距离，可以实现耦合度、带宽和阻抗匹配等耦合性能的调整。

在一些实施例中，所述定向耦合组件100还包括分别与所述第一端11211、所述第二端11212、所述第三端11221和所述第四端11222连接的4个连接器130；

所述第二石英玻璃板120对应于所述第一端11211、所述第二端11212、所述第三端11221和所述第四端11222的位置分别设置有窗口；

4个连接器130的连接脚131通过对应窗口分别与所述第一端11211、所述第二端11212、所述第三端11221和所述第四端11222连接。

图4为第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120完成组装后的示意图。图5为图4圈A区域的放大图。图6为连接器130连接示意图。

如图5所示，第二石英玻璃板120对应第一端11211、第二端11212、第三端11221和第四端11222的位置可以设置有窗口，使第一端11211的至少部分、第二端11212的至少部分、第三端11221的至少部分和第四端11222的至少部分从第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120之间露出，形成微带线。4个连接器130的连接脚131分别与第一端11211的至少部分、第二端11212的至少部分、第三端11221的至少部分和第四端11222的至少部分实现连接。

在一个可能的实现方式中，第一端11211、所述第二端11212、第三端11221和第四端11222位于第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120的边沿位置，第二石英玻璃板120的窗口可以设置于第二石英玻璃板120的外沿，如此，连接器130可以从第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120结合体的侧边与第一端11211、第二端11212、第三端11221和第四端11222连接。

在一个可能的实现方式中，4个连接器130的连接脚131可以通过焊接的方式分别与第一端11211、第二端11212、第三端11221和第四端11222连接。

在一些实施例中，4个连接器130的连接脚131采用包金带工艺分别与所述第一端11211在对应窗口形成的第一微带线、所述第二端11212在对应窗口形成的第二微带线、所述第三端11221在对应窗口形成的第三微带线和所述第四端11222在对应窗口形成的第四微带线连接。

具体的，包金带工艺可以包括：取一段金带140使用电阻焊等焊接工艺将金带140的第一表面111压焊接在微带线的合适位置；将连接器130的连接脚131放置在金带140的第二表面121，将金带140缠绕在连接脚131上，使金带140包围连接脚131；使用电阻焊等焊接工艺将金带140焊接在连接脚131。

采用包金带工艺可以提高连接脚131和微带线连接的高频性能，减少高频信号在传输过程中的损耗和/或干扰。

实际应用中，连接器130采用1.85mm连接器130，连接脚1310.2mm，采用包金带工艺与第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120上露出的微带端口连接，优化驻波比

图7是根据本公开实施例示出的一种定向耦合器10，如图7，所述定向耦合器10包括第一方面所述的定向耦合组件100、第一金属壳体210和第二金属壳体220，其中，

所述第一金属壳体210和所述第二金属壳体220构成容纳腔，以容纳所述定向耦合组件100。

这里，定向耦合组件100如上述任一实施例所述，在此不再赘述。

在一个可能的实现方式中，第一金属壳体210和第二金属壳体220构成的容纳腔可以是电磁屏蔽容纳腔，以减少外部信号对定向耦合线路112的干扰。

在一个可能的实现方式中，第一金属壳体210可以形成具有开口的腔体，定向耦合组件100通过开口安装到腔体内，第二金属壳体220可以作为腔体的盖子，封闭该开口。

在一个可能的实现方式中，第一金属壳体210和第二金属壳体220可以采用螺钉固定。第一金属壳体210可以形成具有开口的腔体，开口四周的侧壁与开口朝向相同的表面可以设置有螺孔。第二金属壳体220与螺孔对应位置设置有通孔212。可以采用螺钉穿过该通孔212与螺孔配合锁紧第一金属壳体210和第二金属壳体220。

在一个可能的实现方式中，第一金属壳体210上可以设置有定位柱，第二金属壳体220上可以设置有与定位柱对应的定位孔，第一金属壳体210和第二金属壳体220可以基于定位柱和定位孔的配置实现定位。

耦合器电路设计于石英玻璃板上，相对机械结构方案电路设计更加灵活。石英玻璃板厚度灵活，可根据设计进行随意控制调整，减小电路设计难度；且石英玻璃板的厚度薄，使得定位耦合器电路尺寸缩小。

在一些实施例中，所述容纳腔内设置有限位壁211，以限制所述定向耦合组件100的侧向位移。

容纳腔的侧壁可以基于定向耦合组件100的侧边形状设置，使容纳腔的侧壁形成对定向耦合组件100进行限位的限位壁211。如此，可以减少定向耦合组件100的侧向移动。

在一些实施例中，所述定向耦合线路112包括：用于传输信号的第一传输线1121和用于耦合所述信号的第二传输线1122；其中，所述第一传输线1121包括，用于输入所述信号的第一端11211、输出所述信号的第二端11212以及所述第一端11211和第二端11212之间的传输段11213；所述第二传输线1122包括，用于从所述传输段11213耦合所述信号得到耦合信号的耦合段11223，分别连接在耦合段11223两端的第三端11221和第四端11222，其中，所述第三端11221用于输出所述耦合信号；

所述容纳腔的侧壁在所述第一端11211、所述第二端11212、所述第三端11221和所述第四端11222的对应位置分别设置有通孔212；

4个连接器130穿透对应的通孔212分别与所述第一端11211、所述第二端11212、所述第三端11221和所述第四端11222连接。

如图6所示，第一金属壳体210可以形成具有侧壁的开口腔体，侧壁上设置有供连接器130通过的通孔212。4个连接器130可以通过通孔212分别与第一端11211、所述第二端11212、第三端11221和第四端11222连接。

通孔212可以基于定向耦合组件100的位置设置，使得连接器130穿过通孔212后，连接脚131的位置能与第一端11211、所述第二端11212、第三端11221和第四端11222配合。

在一些实施例中，所述连接器130和对应的通孔212通过螺纹配合固定。

如图6所示，第一金属壳体210可以形成具有侧壁的开口腔体，侧壁上设置有供连接器130通过的通孔212。通孔212内壁可以设置有螺纹。连接器130可以呈圆柱体。连接器130外壁可以设置有与通孔212内壁螺纹配合的螺纹。如此，4个连接器130可以与通孔212螺纹配合实现固定。

在一些实施例中，所述第一金属壳体210的第一金属表面与所述第三表面113的第一金属层114贴合，或者，所述第二金属壳体220的第二金属表面与所述第四表面122的第二金属层123贴合；所述第一金属表面面向所述第三表面113，所述第二金属表面面向所述第四表面122。

示例性的，第一金属壳体210可以形成具有开口的腔体，腔体底面即为第一金属表面。定向耦合组件100通过开口安装到腔体内，使第一金属表面与第三表面113的第一金属层114贴合。

在一个可能的实现方式中，第二金属壳体220盖合腔体，第二金属壳体220的第二金属表面可以与第四表面122的第二金属层123贴合。

在一个可能的实现方式中，第二金属表面可以与第四表面122的第二金属间隔有预定距离。

在一个可能的实现方式中，第一金属表面与第三表面113的第一金属层114可以采用导电胶等进行粘合。第二金属表面与第四表面122的第二金属层123可以采用导电胶等进行粘合。

在实际应用中，第一金属壳体210和第二金属壳体220可以进行接地处理，第一金属表面与第三表面113贴合，第二金属表面与第四表面122贴合，可以是第一金属层114和第二金属层123接地，提高屏蔽效果，进而提高耦合性能。

这里，结合上述实施例方式提供一个具体示例。

一、如图7所示，定向耦合器10包括：

相同尺寸的两片0.127mm厚度的石英玻璃(二氧化硅)薄膜(第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120)，其中一片(第一石英玻璃板110)上印有耦合器电路，两片薄膜贴合，使耦合器位于基材的中间，形成带状线。4个端口边缘预留微带端口，不覆盖石英玻璃基材，用于与连接器130连接；

耦合器电路采用渐变设计，输入端(1)间距小且线宽细；输出端(2)间距大且线宽粗，该设计有利于扩展带宽，优化高频性能。

1.85mm连接器130：连接器130采用1.85mm连接器130，内针直径0.2mm，采用包金带工艺与薄膜上的微带端口连接，优化驻波比。

金属腔体，分为上下两块，通过螺丝结合；腔体上留有定位孔，用于固定安装薄膜。(第一石英玻璃板110和第二石英玻璃板120)

PCB定向耦合器101端口为输入端口，2端口为直通端口，3端口为耦合端口，4端口为隔离端口。信号由1端口输入，2端口作为信号主输出端口，3端口信号耦合输出，4端口信号隔离。定向耦合器10特性如下图所示：频率：DC～67GHz；驻波比：<1.52；耦合度：18±2dB；隔离度：>30dB；方向性：>10dB。

其中，图8中，红色曲线、绿色曲线、蓝色曲线和橙色曲线分别为不同频率下在1端口、2端口、3端口和4端口测得的驻波比。图9中，红色曲线、绿红曲线、蓝色曲线和橙色曲线分别为不同频率下在测得的1端口和2端口之间信号损耗、1端口和3端口之间的耦合度、1端口和4端口之间的隔离度和定向耦合器10的方向性。

本实施例采用薄膜电路工艺，减少了机械腔体等结构方案中耦合线的相对位置调协过程，借助介质基板可形成稳定的带状线电路结构，不需要逐一调协优化，大大节约人力与时间成本，并提高了成品率；本实施例依靠薄膜电路的制造高精度优势，使精度提高到1微米级，高精度使得耦合器高频性能提升，并且该方案耦合器产品性能稳定、一致性高；耦合器电路设计于平面薄膜基板上，相对机械结构方案电路设计更加灵活。薄膜基板厚度灵活，可根据设计进行随意控制调整，减小电路设计难度；且薄膜片的厚度薄，使得耦合器电路尺寸缩小。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本公开旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种定向耦合组件，其特征在于，所述定向耦合组件包括第一石英玻璃板和第二石英玻璃板；

所述第一石英玻璃板的第一表面设置有定向耦合线路，所述第一表面与所述第二石英玻璃板的第二表面夹持所述定向耦合线路；

所述第一石英玻璃板上与所述第一表面相背的第三表面设置有第一金属层，所述第二石英玻璃板上与所述第二表面相背的第四表面设置有第二金属层，以使所述定向耦合线路形成带状线。

2.根据权利要求1所述的定向耦合组件，其特征在于，

所述定向耦合线路包括：用于传输信号的第一传输线和用于耦合所述信号的第二传输线；其中，所述第一传输线包括：用于输入所述信号的第一端、输出所述信号的第二端以及所述第一端和所述第二端之间的传输段；所述第二传输线包括：用于从所述传输段耦合所述信号得到耦合信号的耦合段、和分别连接在所述耦合段两端的第三端和第四端，其中，所述第三端用于输出所述耦合信号；

其中，所述传输段的线宽沿所述信号传输方向逐渐增加、和/或所述耦合段的线宽沿所述信号传输方向逐渐增加、和/或所述传输段和所述耦合段之间的间隔距离沿所述信号传输方向逐渐增加。

3.根据权利要求2所述的定向耦合组件，其特征在于，所述定向耦合组件还包括分别与所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端连接的4个连接器；

所述第二石英玻璃板对应于所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端的位置分别设置有窗口；

4个连接器的连接脚通过对应窗口分别与所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端连接。

4.根据权利要求3所述的定向耦合组件，其特征在于，

4个连接器的连接脚采用包金带工艺分别与所述第一端在对应窗口形成的第一微带线、所述第二端在对应窗口形成的第二微带线、所述第三端在对应窗口形成的第三微带线和所述第四端在对应窗口形成的第四微带线连接。

5.根据权利要求1所述的定向耦合组件，其特征在于，所述定向耦合线路为薄膜电路。

6.根据权利要求1至5任一项所述的定向耦合组件，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层，包括以下至少一项：

电镀的金属层；

薄膜电路金属层。

7.根据权利要求1至5任一项所述的定向耦合组件，其特征在于，所述第一石英玻璃板的厚度和所述第二石英玻璃板的厚度之间的厚度差小于预定范围。

8.一种定向耦合器，其特征在于，所述定向耦合器包括权利要求1至7任一项所述的定向耦合组件、第一金属壳体和第二金属壳体，其中，

所述第一金属壳体和所述第二金属壳体构成容纳腔，以容纳所述定向耦合组件。

9.根据权利要求8所述的定向耦合器，其特征在于，所述容纳腔内设置有限位壁，以限制所述定向耦合组件的侧向位移。

10.根据权利要求8所述的定向耦合器，其特征在于，所述定向耦合线路包括：用于传输信号的第一传输线和用于耦合所述信号的第二传输线；其中，所述第一传输线包括，用于输入所述信号的第一端、输出所述信号的第二端以及所述第一端和第二端之间的传输段；所述第二传输线包括，用于从所述传输段耦合所述信号得到耦合信号的耦合段，分别连接在耦合段两端的第三端和第四端，其中，所述第三端用于输出所述耦合信号；

所述容纳腔的侧壁在所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端的对应位置分别设置有通孔；

4个连接器穿透对应的通孔分别与所述第一端、所述第二端、所述第三端和所述第四端连接。

11.根据权利要求10所述的定向耦合器，其特征在于，所述连接器和对应的通孔通过螺纹配合固定。

12.根据权利要求8所述的定向耦合器，其特征在于，

所述第一金属壳体的第一金属表面与所述第三表面的第一金属层贴合，或者，所述第二金属壳体的第二金属表面与所述第四表面的第二金属层贴合；所述第一金属表面面向所述第三表面，所述第二金属表面面向所述第四表面。