3.3  本章小结    15
4  带有DSPSL反相器的宽带混合环的设计    16
4.1  DSPSL反相器    16
4.1.1  DSPSL反相器原理    16
4.1.2   DSPSL反相器仿真及分析    16
4.2  可控带宽的实现    18
4.2.1  四分之一波长短路线控制混合环带宽    18
4.2.2  Designer仿真及分析    20
4.3  带有DSPSL反相器的宽带混合环的设计    23
4.3.1  尺寸设计    23
4.3.2  HFSS仿真及分析    25
4.4  本章小结    27
结  论    28
致  谢    30
参考文献    31
附录1    33
1  绪论
1.1  本课题的研究背景
混合网络耦合器的耦合因数是3dB，属于定向耦合器的一种特殊情况，它。混合网络分为两类：（1）正交混合网络：当在端口1馈入时，端口2，端口3输出有90°相移，是一种对称耦合器。（2）魔T混合网络或环形波导（rat-race）混合网络：当在端口1馈入时，端口2，端口3输出有180°相移，是一种非对称耦合器 [1] 。
  微波电路常使用混合环结构来实现能量的传输，在传统混合环的基础上，将短路线并联在每个端口分支处[2]，可以控制该混合环结构的带宽。根据混合环结构的不同，可以实现端口之间的相互隔离、功率分配以及调节功率的输出相位等作用[3]。
最早的混合环通常称为基本混合环，以3dB混合环为主[4]。但是这种混合环的工作带宽有限，不能满足人们日益增长的带宽需求。直到二十世纪五十年代到八十年代，人们将混合环结构进行了改进，使其性能更能满足当代微波电路的设计要求[5]。随着电子通信系统向多功能、小型化、低成本方向快速发展,人们对系统级封装(System on Package, SoP)中各类高性能小型化的微波无源元件的需求越来越强烈，因而,寻找一种既适应SoP高集成度，兼容性的要求,又具有低插损、高功率容量等优点的新型微波无源元件变得很有必要[6]。
双面平行带线(Double-Sided Parallel Strip Line)简称DSPSL，是一种微波双平面平衡传输线。
在微波电路中，差分/平衡电路因其较高的性能越来越受到人们关注。然而基于共面波导和微带线的传统差分/平衡电路往往需要巴伦结构（平衡不平衡转换器）。这就会增加电路尺寸，引入额外的损耗，另外，巴伦结构的反相特性与频率有关，不适用于宽带电路。平衡传输线传输的射频信号等幅反相且不受频率影响，因此可以更容易地实现差分/平衡电路，弥补巴伦结构的不足。
平衡传输线分单面和多面两种，人们已经对槽线和共面带线做了大量研究，并将这两种典型的单面平衡传输线广泛应用到有源或无源电路中。然而单面平衡传输线很难实现低特性阻抗，因此在与其他传输线或器件集成时需要进行复杂的阻抗转换。DSPSL作为一种双平面平衡传输线，能更容易实现低特性阻抗。
综上所述，我们可以总结出DSPSL主要具有以下优点：（1）传输的射频信号等幅反相且不受频率影响；（2）易于实现低特性阻抗；（3）到共面波导或微带线的宽带转换结构比较简单[5]。
另外，通过交叉DSPSL的两个带线，就可以很方便地实现与频率无关的0-π相位转换，这对于许多微波电路的设计非常有用。
1.2  国内外研究状况
1.3  本课题的主要工作
本设计在传统混合环基础上引入一个180°的宽带移相结构来减小电路的体积，其他传输路径选择在中心频率处1/4波长的传输线。四条1/4波长的短路线并联在每个端口分支处，用来控制该混合环结构的带宽。在电路设计分析完成之后，我们选用双面平行带线(DSPSL)作为实际结构的传输线模型，运用商业仿真软件HFSS对结构进行最后的优化设计，并通过实验测试完成整体结构的设计。本论文的主要工作如下： 基于双面平行带线的宽带混合环的设计(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_8519.html