CN1371535A

CN1371535A - 四端口混合电路

Info

Publication number: CN1371535A
Application number: CN00812081A
Authority: CN
Inventors: 奥里格·鲍泽德维
Original assignee: Allgon AB
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2002-09-25
Anticipated expiration: 2020-08-23
Also published as: US6636126B1; DE60040745D1; WO2001017058A1; SE9903042L; EP1208615B1; EP1208615A1; SE9903042D0; AU6885900A; SE514767C2; CN1179445C

Abstract

本发明涉及一种包括第一组(10)N个耦合传输线(10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10I)和第二组(20)N个耦合传输线(20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G、20H、20I)(N≥4)的四端口混合电路。所述第一组(10)中的所述耦合传输线与所述第二组(20)中的所述耦合传输线电连接,形成第一螺旋形导电通路、第二螺旋形导电通路和所述第一及第二螺旋形导电通路的N－1个电绝缘的交叉部分(30、40、50、60、70、80、90、110)。第一螺旋形导电通路的第一端是输入端口(P1)。第二螺旋形导电通路的第一端是可接地的端口(P4)。第一螺旋形导电通路的第二端是第一输出端口(P3),第二螺旋形导电通路的第二端是第二输出端口(P2)。

Description

四端口混合电路

技术领域

本发明通常涉及微波射频传输线电路，更具体地说涉及四端口混合电路(hybrid)。

相关技术说明

在越来越小的体积中尽可能地进行集成的需要要求研究并开发新型的混合电路。

混合电路本身已众所周知，并且在本领域中以波导、同轴、微带和带状线形式的混合电路为人们所熟悉。典型的现有混合电路是分支定向耦合器、兰格(Lange)耦合器和串联耦合器。从根本上说，这些混合电路是在输入端口接收信号，在内部把该信号一分为二，随后把分开后的信号提供给两个输出端口的四端口装置。在理想的正交混合电路中，输出端口之间的相角差保持90度，在该装置的可用带宽内，输出信号的幅度保持相同。由于第四端口与输入端口隔离，因此第四端口基本上无任何输出，在许多情况下所述端口被内部终接。一旦选择了输入端口，则其它端口被自动确定。

最常见的混合电路结构是分支定向耦合器。这种混合电路的问题是太大，以致在移动电话中使用的频带，例如GSM或PCS频带下不能引起人们的任何兴趣。

另一种混合电路是一种以布置在介电基材一侧的耦合线为基础的混合电路。这种混合电路的问题是由于耦合线之间过窄的间距，因此不能利用标准PCB技术实现这种混合电路。

另一种混合电路是一种以布置在介电基材(dielectric substrate)相反两侧的耦合线为基础的混合电路。这种混合电路的问题在于物理尺寸过大，并且必须使用所述基体的两侧，带来了两侧对准的问题。

还有一种混合电路是所谓的兰格耦合器。这种混合电路的问题是不得不利用太窄以致不能利用可从市场上买到的PCB(印制电路板)-跳线交叉连接的窄小传输线实现传输线间所需的3dB耦合。兰格耦合器的另一问题是物理尺寸太大，以致在要求较小空间的应用中不能引起人们的任何兴趣。

还有一种混合电路是所谓的串联耦合器。这种混合电路的问题是物理尺寸太大。

发明内容

本发明的目的是提供一种克服或至少减轻上述问题的四端口混合电路。

本发明的另一目的是提供一种物理尺寸较小、电参数改善了的混合电路。

根据本发明提供了如权利要求1所述的四端口混合电路。

本发明的一个优点是混合电路可被制造成具有可比宽度条带和所述条带之间的可比宽度间距的带状线或微带线，这能得到高Q值的传输线，而高Q值的传输线又会导致较小的介入损耗。

本发明的另一优点是该混合电路对制造公差不太敏感，因此制造成本不高。

另一优点是本发明的混合电路足够小，能够在MMIC(单片微波集成电路)技术中实现。

另一优点是和现有的混合电路相比，本发明具有改进的反射损耗和介入损耗。

下面将参考本发明的优选实施例及附图更详细地说明本发明。

附图说明

图1表示根据本发明的四端口混合电路的第一实施例的示意图；

图2表示根据本发明的四端口混合电路的第二实施例的示意图；

图3表示根据本发明的四端口混合电路的第三实施例的示意图；

图4表示根据本发明的四端口混合电路的第四实施例的示意图；

图5表示根据本发明第一实施例的四端口混合电路的第一物理布局；

图6表示根据本发明的四端口混合电路的第五实施例的示意图。

优选实施方式的描述

参考图1，图中表示根据本发明第一实施例的四端口混合电路100A的示意图。混合电路100A包括第一组多路耦合传输线10和第二组多路耦合传输线20。所述第一组多路耦合传输线10包括第一传输线10A、第二传输线10B、第三传输线10C和第四传输线10D。所述第二组多路耦合传输线20包括第一传输线20A、第二传输线20B、第三传输线20C和第四传输线20D。在本实施例中传输线10A、10B、10C、10D、20A、20B、20C和20D呈C形。第一传输线10A、20A最长，第二传输线10B、20B，第三传输线10C、20C和第四传输线10D、20D的长度逐级减小。第一组多路耦合传输线10中所有传输线10A、10B、10C和10D相互耦合，并且所述传输线之间的所述耦合是电磁耦合。第二组多路耦合传输线20中的所有传输线20A、20B、20C和20D同样相互耦合，并且所述传输线之间的所有耦合也是电磁耦合。第一组耦合传输线10中的第一传输线10A的第一端是输入端口P1。所述传输线10A的第二端通过导电体32与第二组耦合传输线中的第二传输线的第二端电连接。第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第一端通过导电体52与第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第一端电连接。第一组耦合传输线中的第三传输线的第二端通过导电体42与第二组多路耦合传输线20中的第四传输线20D电连接。第二组耦合传输线中的第四传输线的第一端是第一输出端口P3。通过所述导电体32、42、52相互电耦合的第一组10中的第一传输线10A、第二组20中的第二传输线20B、第一组10中的第三传输线10C和第二组20中的第四传输线20D构成第一螺旋形导电通路。

第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第一端是终接(terminated)(绝缘)端口。第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第二端通过导电体34与第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端电连接。第一组多路耦合传输线10中的第二传输线10B的第一端通过导电体54与第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端电连接。第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第二端通过导电体44与第一组耦合传输线中的第四传输线10D的第二端电连接。第一组耦合传输线中的第四传输线10D的第一端是第二输出端口P2。通过所述导电体34、44、54相互电耦合的第二组20中的第一传输线20A、第一组10中的第二传输线10B、第二组中的第三传输线20C和第一组多路耦合传输线20中的第四传输线10D构成第二螺旋形导电通路。

在螺旋形导电通路中，每隔半圈的所述螺旋形属于第一组耦合传输线，并且在所述半圈之间布置属于第二组传输线的传输线。

在图1所示的实施例中，存在第一和第二螺旋形导电通路的三个电绝缘的交叉部分30、40、50。所述电绝缘的交叉部分可被看作为四端口集总交叉连接器。在第一交叉部分30中，导电体32连接第一组耦合传输线10中的第一传输线10A的第二端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第二端，导电体34连接第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端和第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第二端。在第二交叉部分40中，导电体42连接第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第二端和第二组耦合传输线20中的第四传输线20D的第二端，导电体44连接第一组耦合传输线20中的第四传输线10D的第二端和第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第二端。在第三交叉部分50中，导电体54连接第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第一端和第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端，导电体52连接第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第一端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第一端。

参考图2，图中表示了根据本发明另一实施例的四端口混合电路100B。除了还包括六个电容器31、33、41、43、51、53的唯一区别之外，混合电路100B的结构和图1中所示的混合电路的结构相同。第一电容器31耦接在第一组耦合传输线10中的第一传输线10A的第二端和第二组耦合传输线中的第一传输线20A的第二端之间。第二电容器32耦接在第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第二端之间。第三电容器41耦接在第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第二端和第二组多路耦合传输线20中的第三传输线20C的第二端之间。第四电容器43耦接在第一组耦合传输线10中的第四传输线10D的第二端和第二组耦合传输线20中的第四传输线20D的第二端之间。第五电容器51耦接在第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第一端和第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端之间。第六电容器53耦接在第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第一端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第一端之间。所述电容器还构成第一组和第二组耦合传输线中的传输线之间的RF连接。所述电容器将通过均衡在混合电路中传播的不同模式(mode)的相速，改善混合电路的方向性。

参考图3，图中表示了根据本发明另一实施例的四端口混合电路100C。混合电路100C包括第一组耦合传输线10和第二组耦合传输线20。所述第一组耦合传输线10包括第一传输线10A、第二传输线10B、第三传输线10C、第四传输线10D、第五传输线10E、第六传输线10F、第七传输线10G、第八传输线10H和第九传输线10I。所述第二组耦合传输线20包括第一传输线20A、第二传输线20B、第三传输线20C、第四传输线20D、第五传输线20E、第六传输线20F、第七传输线20G、第八传输线20H和第九传输线20I。在本实施例中，传输线10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10I、20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G、20H和20I呈C形。第一传输线10A、20A最长，第二传输线10B、20B，第三传输线10C、20C，第四传输线10D、20D、第五传输线10E、20E、第六传输线10F、20F，第七传输线10G、20G，第八传输线10H、20H和第九传输线10I、20I的长度逐级递减。第一组耦合传输线10中的所有传输线10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H和10I相互耦合，并且传输线之间的所述耦合是电磁耦合。第二组耦合传输线20中的所有传输线20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G、20H和20I同样相互耦合，并且传输线之间的所述耦合也是电磁耦合。第一组耦合传输线10中的第一传输线10A的第一端是输入端口P1。所述传输线10A的第二端通过导电体32与第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第二端电连接。第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第一端通过导电体112与第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第一端电连接。第一组耦合传输线中的第三传输线10C的第二端通过导电体42与第二组耦合传输线中的第四传输线20D的第二端电连接。第二组耦合传输线20中的第四传输线20D的第一端通过导电体92与第一组耦合传输线10中的第五传输线10E的第一端电连接。第一组耦合传输线10中的第五传输线10E的第二端通过导电体52与第二组耦合传输线中的第六传输线20F的第二端电连接。第二组耦合传输线20中的第六传输线20F的第一端通过导电体82与第一组耦合传输线10中的第七传输线10G的第一端电连接。第一组耦合传输线10中的第七传输线10F的第二端通过导体电62与第二组耦合传输线中的第八传输线20H的第二端电连接。第二组耦合传输线20中的第八传输线20H的第一端通过导电体72与第一组耦合传输线20中的第九传输线10I的第一端电连接。

通过所述导电体32、112、42、92、52、82、62和72相互电耦接的第一组传输线10中的第一传输线10A、第二组传输线20中的第二传输线20B、第一组传输线10中的第三传输线10C、第二组传输线20中的第四传输线20D、第一组传输线10中的第五传输线10E、第二组传输线20中的第六传输线20F、第一组传输线10中的第七传输线10G、第二组传输线20中的第八传输线20H和第一组传输线中的第九传输线构成第一螺旋形导电通路。

第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第一端是终接(绝缘)端口。通常利用一般为50Ω的***阻抗形成所述终接。第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第二端通过导电体34与第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端电连接。第二组耦合传输线10中的第二传输线10B的第一端通过导电体114与第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端电连接。第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第二端通过导电体44与第一组耦合传输线中的第四传输线10D的第二端电连接。第一组耦合传输线10中的第四传输线20D的第一端通过导电体94与第二组耦合传输线10中的第五传输线10E的第一端电连接。第二组耦合传输线20中的第五传输线20E的第二端通过导电体54与第二组耦合传输线中的第六传输线10F的第二端电连接。第一组耦合传输线10中的第六传输线10F的第一端通过导电体84与第二组耦合传输线20中的第七传输线20G的第一端电连接。第二组耦合传输线20中的第七传输线20F的第二端通过导电体64与第一组耦合传输线中的第八传输线10H的第二端电连接。第一组耦合传输线10中的第八传输线10H的第一端通过导电体74与第二组耦合传输线20中的第九传输线20I的第一端电连接。

第二组耦合传输线中的第九传输线20I的第二端是第二输出端口P3。

第二组传输线20中的第一传输线20A、第一组传输线10中的第二传输线10B、第二组传输线20中的第三传输线20C、第一组传输线10中的第四传输线10D、第二组传输线20中的第五传输线20E、第一组传输线10中的第六传输线10F、第二组传输线20中的第七传输线20G、第一组传输线10中的第八传输线10H和第二组传输线20中的第九传输线20I通过所述导电体34、114、44、94、54、84、64和74相互电耦合，并构成第二螺旋形导电通路。

在螺旋形导电通路中，每隔半圈的所述螺旋形属于第一组耦合传输线，并且在所述半圈之间布置属于第二组耦合传输线的传输线。

在图3中所示的实施例中，存在第一和第二螺旋形导电通路的八个电绝缘交叉部分30、40、50、60、70、80、90和110。所述电绝缘交叉部分可被看作为四端***叉连接器。在第一交叉部分30中，导电体32连接第一组耦合传输线10中的第一传输线10A的第二端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第二端，导电体34连接第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端和第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第二端。

在第二交叉部分40中，导电体42连接第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第二端和第二组耦合传输线20中的第四传输线20D的第二端，导电体44连接第一组耦合传输线10中的第四传输线10D的第二端和第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第二端。在第三交叉部分50中，导电体52连接第一组耦合传输线10中的第五传输线10E的第二端和第二组耦合传输线20中的第六传输线20F的第二端，导电体54连接第一组耦合传输线10中的第六传输线10F的第二端和第二组耦合传输线20中的第五传输线20E的第二端。在第四交叉部分60中，导电体62连接第一组耦合传输线10中的第七传输线10G的第二端和第二组耦合传输线20中的第八传输线20H的第二端，导电体64连接第一组耦合传输线10中的第八传输线10H的第二端和第二组耦合传输线20中的第七传输线20G的第二端。在第五交叉部分中，导电体72连接第一组耦合传输线10中的第九传输线10I的第一端和第二组耦合传输线20中的第八传输线20H的第一端，导电体74连接第一组耦合传输线10中的第八传输线10H的第一端和第二组耦合传输线20中的第九传输线20I的第一端。

在第六交叉部分80中，导电体82连接第一组耦合传输线10中的第七传输线10G的第二端和第二组耦合传输线20中的第六传输线20F的第二端，导电体84连接第一组耦合传输线10中的第六传输线10F的第二端和第二组耦合传输线20中的第七传输线20G的第二端。在第七交叉部分90中，导电体92连接第一组耦合传输线10中的第五传输线10E的第一端和第二组耦合传输线20中的第四传输线20D的第一端，导电体94连接第一组耦合传输线10中的第四传输线10D的第一端和第二组耦合传输线20中的第五传输线20E的第一端。

在第八交叉部分中，导电体112连接第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第一端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第一端，导电体114连接第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第一端和第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端。

参考图4，图中表示了根据本发明第四实施例的四端口混合电路100D的示意图。混合电路100D包括第一组耦合传输线10和第二组耦合传输线20。所述第一组耦合传输线10包括第一传输线10A、第二传输线10B、第三传输线10C和第四传输线10D。所述第二组耦合传输线20包括第一传输线20A、第二传输线20B、第三传输线20C和第四传输线20D。在本发明中，传输线10A、10B、10C、10D、20A、20B、20C和20D呈C形。第一传输线10A、20A和第二传输线10B、20B最长，第三传输线10C、20C和第四传输线10D、20D最短。第一组耦合传输线10中的所有传输线10A、10B、10C和10D相互耦合，并且所述耦合是电磁耦合。第二组耦合传输线20中的所有传输线20A、20B、20C和20D同样相互耦合，所述耦合也同电磁耦合。第一组耦合传输线10中的第一传输线10A的第一端是输入端口P1。所述传输线10A的第二端通过导电体32与第二组耦合传输线中的第二传输线20B的第二端电连接。第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第一端通过导电体52与第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第一端电连接。第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第二端通过导电体42与第二组耦合传输线20中的第四传输线20D电连接。第二组耦合传输线中的第四传输线的第一端是第一输出端口P3。通过所述导电体32、42、52相互电耦合的第一组耦合传输线10中的第一传输线10A、第二组耦合传输线20中的第二传输线20B、第一组耦合传输线10中的第三传输线10C和第二组耦合传输线20中的第四传输线20D构成第一螺旋形导电通路。属于第一组耦合传输线的第一和第三传输线10A和10C布置在介电基材的第一侧面，属于第二组耦合传输线的第二和第三传输线20B和20C布置在所述介电基材的第二侧面。

第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第一端为终接(绝缘)端口。第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第二端通过导电体34与第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端电连接。第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第一端通过导电体54与第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端电连接。第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第二端通过导电体44与第一组耦合传输线中的第四传输线10D的第二端电连接。第一组耦合传输线中的第四传输线10D的第一端是第二输出端口P2。通过所述导电体34、44和54相互电连接的第二组耦合传输线20中的第一传输线20A、第一组耦合传输线10中的第二传输线10B、第二组耦合传输线20中的第三传输线20C和第一组耦合传输线20中的第四传输线10D构成第二螺旋形导电通路。

属于第二组耦合传输线的第一和第三传输线20A和20C布置在介电基材的第二侧面，属于第一组耦合传输线的第二和第三传输线10B和10C布置在所述介电基材的第一侧面。

在图1中所示的实施例中，存在第一和第二螺旋形导电通路的三个交叉部分。

在第一交叉部分30中，导电体32连接第一组耦合传输线10中的第一传输线10A的第二端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第二端，导电体34连接第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端和第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第二端。

在第二交叉部分40中，导电体42连接第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第二端和第二组耦合传输线20中的第四传输线20D的第二端，导电体44连接第一组耦合传输线10中的第四传输线10D的第二端和第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第二端。

在第三交叉部分50中，导电体52连接第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第一端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第一端，导电体54连接第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第一端和第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端。

参考图5，图中表示了根据本发明的四端口混合电路100D的物理布局。混合电路100D包括第一组耦合传输线10和第二组耦合传输线20。所述第一组耦合传输线10包括第一传输线10A、第二传输线10B、第三传输线10C和第四传输线10D。所述第二组耦合传输线20包括第一传输线20A、第二传输线20B、第三传输线20C和第四传输线20D。在本实施例中，传输线10A、10B、10C、10D、20A、20B、20C和20D呈C形。第一传输线10A、20A最长，第二传输线10B、20B，第三传输线10C、20C和第四传输线10D、20D的长度逐级递减。第一组耦合传输线10中的各个传输线10A、10B、10C和10D相互作用，这意味着彼此或多或少地电容耦合，传输线彼此越接近，则所述传输线间的耦合越大。对于第二组耦合传输线20中的各个传输线来说同样如此。

第一耦合传输线10中的第一传输线10A的第一端是输入端口P1。在该物理实现中，所述输入端口P1是与所述第一传输线10A的端部电连接的焊盘(pad)。借助印制、溅射或蚀刻制造类似于混合电路图形(pattern)中的传输线的所述焊盘。所述传输线10A的第二端通过导电体32与第二组耦合传输线中的第二传输线的第二端电连接。第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第一端通过导电体52与第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第一端电连接。第一组耦合传输线中的第三传输线的第二端通过导电体42与第二组耦合传输线中的第四传输线电连接。第二组耦合传输线中的第四传输线的第一端为以焊盘形式形成的，并与所述传输线的所述端部相连的第一输出端口P3。通过所述导电体32、42和52相互电耦合的第一耦合传输线10中的第一传输线10A、第二组耦合传输线20中的第二传输线20B、第一组耦合传输线10中的第三传输线10C和第二组耦合传输线20中的第四传输线20D构成第一螺旋形导电通路。

第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第一端为能够接地的端口。第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第二端通过导电体34与第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端电连接。第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第一端通过导电体54与第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端电连接。第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第二端通过导电体44与第一组耦合传输线中的第四传输线10D的第二端电连接。第一组耦合传输线中的第四传输线10D的第一端为类似于以焊盘形式形成的第一输出端口并且与所述传输线的端部相连的第二输出端口P2。通过所述导电体34、44和54相互电耦合的第二组耦合传输线20中的第一传输线20A、第一组耦合传输线10中的第二传输线10B、第二组耦合传输线20中的第三传输线20C和第一组耦合传输线20中的第四传输线10D构成第二螺旋形导电通路。

在图5中所示的实施例中，存在第一和第二螺旋形导电通路的三个电绝缘的交叉部分30、40、50。在第一交叉部分30中，导电体32连接第一组耦合传输线10中的第一传输线10A的第二端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第二端，导电体34连接第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端和第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第二端。

在图5中的各个交叉部分中，类似于混合电路图形剩余部分，印制连接来自不同耦合传输线组的两条传输线的导电体之一。与印制的导电体绝缘的另一导电体是例如这两条传输线之间的焊接线。

类似于回纹(meander)结构在第二、第三和第四传输线的两端布置电容器51、53、57、43、41、33和31。位于第一组耦合传输线中的传输线的端部的回纹结构与位于第二组耦合传输线中的传输线的端部的回纹结构相配合。

在图5中的实施例中，电容器57布置在第一和第二输出端口之间。所述电容器还有助于在混合电路内传播的不同模式的均衡。

参考图6，图中表示了根据本发明第五实施例的四端口混合电路100F的示意图。为了清楚起见图中分离了混合电路中的不同层，实际上所述这些层相互紧密地排列在一起。混合电路100F包括第一组耦合传输线10和第二组耦合传输线20。所述第一组耦合传输线10包括第一传输线10A、第二传输线10B和第三传输线10C。所述第二组耦合传输线20包括第一传输线20A、第二20B和第三传输线20C。在本实施例中，传输线10A、10B、10C、20A、20B和20C呈C形。第一传输线10A、20A布置在介电基材中的第一层X上，第二传输线10B、20B布置在介电基材中的第二层Y上，第三传输线10C、20C布置在介电基材中的第三层Z上。基体中的不同层X、Y和Z相互电绝缘。第一组耦合传输线10中的各个传输线10A、10B和10C相互作用，这意味着它们或多或少相互电容耦合，传输线相互越接近，则所述传输线之间的耦合就越强。对于第二组耦合传输线20中的各个传输线来说同样如此。第一组耦合传输线10和第二组耦合传输线中的传输线的形状可如图6中所示是相同的。但是对于不同传输线10A、10B、10C、20A、20B和20C来说，长度和形状可以不同。

第一组耦合传输线10中的第一传输线10A的第一端是输入端口P1。所述传输线10A的第二端通过导电体32与第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第二端电连接。第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第一端通过导电体44与第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第一端电连接。第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第二端是第一输出端口P2。第一组耦合传输线10中的第一传输线10A、第二组耦合传输线20中的第二传输线20B和第一组耦合传输线10中的第三传输线10C通过所述导电体32、44相互电耦合，并构成第一螺旋形导电通路。

第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第一端是可接地的端口P4。第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第二端通过导电体34与第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端电连接。第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第一端通过导电体42与第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端电连接。第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第二端是第二输出端口P3。第二组耦合传输线20中的第一传输线20A、第一组耦合传输线10中的第二传输线10B和第二组耦合传输线20中的第三传输线20C通过所述导电体34、42相互电耦合，并构成第二螺旋形导电通路。

在螺旋形导电通路中，每隔半圈的所述螺旋形属于第一组耦合传输线，并且在所述半圈之间布置属于第二组耦合传输线的传输线。本实施例中，每隔半圈的螺旋形和前面半圈(如果在结构中存在任意的这种半圈)及后面半圈(如果在结构中存在任意的这种半圈)属于不同的层。

在图6中所示的实施例中，存在第一和第二螺旋形导电通路的两个电绝缘交叉部分30、40。所述电绝缘交叉部分30、40可被看作为四端***叉连接器。在第一交叉部分30中，导电体32连接第一组耦合传输线10中的第一传输线10A的第二端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第二端，导电体34连接第一组耦合传输线10中的第二传输线10B的第二端和第二组耦合传输线20中的第一传输线20A的第二端。

在第二交叉部分40中，导电体42第一组耦合传输线10中的第一传输线10B的第一端和第二组耦合传输线20中的第三传输线20C的第一端，导电体44连接第一组耦合传输线10中的第三传输线10C的第一端和第二组耦合传输线20中的第二传输线20B的第一端。

具有N个耦合传输线的混合电路将具有(N-1)个交叉部分。

混合电路可具有耦接在地线和输入端口之间的第一电容器。

传输线可以是任意形状，例如直线或回纹形传输线，代替上面提及的C形传输线。

虽然对本发明进行了这样的说明，但是显然可以以多种方式改变本发明。这些变化不应被看作脱离了本发明的范围。对于本领域中技术人员来说显而易见的所有这些变化包括在后附权利要求的范围之内。

Claims

1、一种包括第一组(10)N个耦合传输线(10A、10B、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10I)和第二组(20)N个耦合传输线(20A、20B、20C、20D、20E、20F、20G、20H、20I)(N≥3)的四端口混合电路，所述第一组(10)中的所述耦合传输线与所述第二组(20)中的所述耦合传输线电连接，形成第一螺旋形导电通路、第二螺旋形导电通路和所述第一及第二螺旋形导电通路的N-1个电绝缘的交叉部分(30、40、50、60、70、80、90、110)，其中第一螺旋形导电通路的第一端是输入端口(P1)，第二螺旋形导电通路的第一端是终接端口(P4)，第一螺旋形导电通路的第二端是第一输出端口(P3)，第二螺旋形导电通路的第二端是第二输出端口(P2)。

2、按照权利要求1所述的四端口混合电路，其特征在于所述第一组(10)N个耦合传输线是所述第二组(20)N个耦合传输线的镜象。

3、按照权利要求1所述的四端口混合电路，其特征在于所述第一组(10)耦合传输线和所述第二组耦合传输线中的所述传输线呈C形。

4、按照任意前述权利要求所述的四端口混合电路，其特征在于第一组(10)耦合传输线和第二组(20)耦合传输线以及它们之间的电连接被布置在介电基材的一侧。

5、按照权利要求1-3中任何一个所述的四端口混合电路，其特征在于至少一个传输线被布置在介电基材的第一侧，其余的传输线被布置在所述介电基材的另一侧。

6、按照权利要求1-3任何一个所述的四端口混合电路，其特征在于第一和第二组耦合传输线(10、20)中的第一传输线(10A、20A)被布置在介电基材中的第一层(X)上，第一和第二组耦合传输线(10、20)中的第二传输线(10B、20B)被布置在介电基材中的第二层(Y)上，第一和第二组(10、20)中的第N传输线(10B、20B)被布置在介电基材中的第N层上，其中所述各层相互电绝缘。

7、按照任意前述权利要求所述的四端口混合电路，其特征在于至少一个绝缘交叉部分(30、40、50、60、70、80、90、110)具有布置在传输线的端部之间的两个电容器(51、53、41、43、31、33)以进一步形成RF连接，所述电容器将均衡在混合电路中传播的所有模式的相速。

8、按照任意前述权利要求所述的四端口混合电路，其特征在于电容器(57)被布置在第一输出端口(P3)和第二输出端口(P2)之间。