宽带太赫兹定向耦合器
本发明涉及一种用于宽带通信应用的多端口定向耦合器,并且涉及包括多端口定向耦合器的装置。
背景技术:
1、多端口定向耦合器是许多射频(rf)系统(诸如通信收发器,以及仪表设备,例如传感器、矢量信号分析仪等)中的关键部件。
2、例如,当插入在两个射频装置a和b之间时,多端口定向耦合器允许对从a到b以及从b到a的信号进行独立且同时的取样和监测。
3、当前的多端口定向耦合器的一个缺点是,由于它们的设计和它们的制造技术,它们具有频率限制,并且它们还可能遭受显著的插入损耗和耦合损耗。
技术实现思路
1、问题
2、因此,本发明的目的在于提供一种用于宽带通信应用的改进的多端口定向耦合器和装置。
3、特别是,本发明的目的在于改善多端口定向耦合器的带宽和频率范围。
4、本发明的另一目的在于提供一种用于宽带通信的具有降低的插入损耗和耦合损耗的更高效的多端口定向耦合器。此外,本发明的目的在于降低多端口定向耦合器的制造成本。
5、解决方案
6、根据本发明,所述目的通过独立权利要求的主题来实现。
7、有利的实施例和进一步改进是从属权利要求的主题。
8、一种用于宽带通信应用的示例性多端口定向耦合器可以包括半反射镜,其中,所述半反射镜可以包括第一介电板和第二介电板,并且其中,第一介电板和第二介电板可以相邻地布置在第一平面中,并且其中,第一介电板和第二介电板各自可以包括至少一个端口。
9、在本文中,术语半反射镜或介质镜除其它外可以被理解为多端口定向耦合器的如下部件:其反射入射信号(例如射频(rf)信号)的一部分,并且同时对入射信号(例如rf信号)的剩余部分具有透射性,并且其中,入射信号的反射部分与透射部分的比率可以是大于0的任何比率,例如,入射信号的反射部分与透射部分的比率可以为1或小于1或大于1。
10、术语介电板除其它外可以是指由介质材料制成的平面盘,例如矩形形状的盘。然而,对于本文示例性描述的多端口定向耦合器的介电板,也可以设想其它非矩形形状。此外,本文示例性描述的多端口定向耦合器的介电板可以包括相同介质材料的单层或多层,或者不同介质材料的多层。
11、术语端口可以是指能够接收和发射电磁信号(例如rf信号)的部件。
12、本文中的术语宽带通信除其它外也可以被理解为包括超宽带通信,其中,例如能够传输通信信号的带宽为至少500 mhz或更大。
13、术语宽带通信应用除其它外可以是指仪表、感测和通信应用。更具体地,所述宽带通信应用可以是指6g/7g通信、毫米波和亚毫米波频率收发器、矢量网络分析仪、光谱感测和图像感测应用、射频(rf)表征和测量仪表系统、测试和测量设备、数据和检查网络。
14、上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器提供了简化的且稳健的设计,该设计允许更容易且更具成本效益地制造多端口定向耦合器。
15、此外,与当前的多端口定向耦合器相比,上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器更加高效,并且与常见的多端口定向耦合器相比具有更低的插入损耗和耦合损耗。
16、而且,除其它外,上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器为覆盖同轴连接器标准的频段(例如高达110 ghz或高达220 ghz)以及覆盖矩形波导标准的频段(例如wr08,从90 ghz至140 ghz),甚至高达400 ghz及以上的频段提供超宽带带宽。
17、例如,上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器可以具有65 ghz或更低的下截止频率和高达300 ghz或更高的上截止频率。
18、例如,可能的是,上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器的操作频率可以位于1 ghz至1 thz的范围内。
19、上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器可以进一步包括布置在第二平面中的第一杆和布置在第三平面中的第二杆,其中,第一平面、第二平面和第三平面可以彼此平行,并且其中,第一平面可以位于第二平面和第三平面之间。
20、换句话说,第一平面、第二平面和第三平面可以均彼此不同并且可以彼此平行。第一平面与第二平面以及与第三平面可以具有相同的距离,例如相同的竖向距离。
21、第一杆的一个纵向轴线/所述纵向轴线和第二杆的一个纵向轴线/所述纵向轴线可以被布置为彼此平行且彼此相对。
22、此外,第一杆和第二杆的所述纵向轴线可以被布置为平行于位于第一介电板的第一侧与第二介电板的第一侧之间的纵向轴线且与该纵向轴线相对。
23、所述第一杆和所述第二杆可以布置为例如与第一介电板和第二介电板间隔开。
24、然而,也有可能的是,所述第一杆和所述第二杆可以与多端口定向耦合器的介电板中的至少一个介电板至少部分地处于物理接触。
25、上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器的第一介电板的介电常数可以等于第二介电板的介电常数。
26、所述多端口定向耦合器或所述半反射镜的这种示例性配置在本文中也可以被称为基本上宽带半反射镜配置。
27、信号(例如多端口定向耦合器的入射信号)的反射部分与信号的透射部分的比率除其它外可以通过介电板之间的可能的间隙、和/或介电板的厚度、和/或可能的杆的形状和几何构造(例如杆的长度或半径)、和/或通过可能的杆与介电板之间的空间布置/定向(例如可能的杆与介电板之间的距离)来设定或控制。
28、在示例性配置中,信号的反射部分与信号的透射部分的比率可以为50%:50%,即1。
29、然而,信号的反射部分与信号的透射部分的比率也可以不同于1。
30、替代地,第一介电板的介电常数可以不同于第二介电板的介电常数。例如,第一介电板和第二介电板可以包括具有不同介电常数的不同介质材料,和/或可以包括具有不同有效介电常数的介质材料,例如具有不同结构(例如不同孔隙率)的介电板材料。
31、所述多端口定向耦合器或所述半反射镜的这种示例性配置在本文中也可以被称为斯涅尔定律半反射镜配置。
32、在本文中,术语介电常数除其它外可以被理解为介质材料的电极化率的度量。术语介电常数除其它外在后文中可以用希腊字母ε(希腊语字母表的第五个字母)来表示。
33、此外,术语介电常数除其它外可以是指绝对介电常数或相对介电常数,其中,相对介电常数可以被定义为相对介电常数与真空介电常数(表示为εo且被定义为精确为1,即单位1)的比率。
34、使第一介电板的介电常数与第二介电板的介电常数相同或不同可以将信号的传播限制或约束在二维平面,例如介电板内部的平面。
35、这除其它外可以降低多端口定向耦合器的端口之间的插入损耗,因为在所述示例性介电常数配置中,插入损耗仅与端口之间的距离成比例,而不是像信号的传播为三维自由空间传播的情况下那样与距离的平方成比例。
36、对于多端口定向耦合器的任何配置,介电板的介电常数可以大于1。更具体地,对于本文示例性描述的多端口定向耦合器,介电板的介电常数可以位于1至8之间。然而,大于8的介电常数也是可能的。
37、介电板例如可以包括硅/有机硅材料。硅/有机硅材料的使用可以促进多端口定向耦合器的制造过程。
38、然而,也可以设想其它材料,诸如半导体材料或塑料材料。
39、上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器可以具有小于特定宽带通信应用的操作波长λ的厚度。
40、除其它外,可以设定该厚度以提升所述多端口定向耦合器的特定频带或子频带中的性能。
41、例如,在多端口定向耦合器的任何配置中,例如在所述基本上宽带半反射镜配置中或在所述斯涅尔定律半反射镜配置中,介电板的厚度可以等于或小于500 µm,例如在100µm至250 µm的范围内。
42、此外,介电板的厚度可以根据介电板的介电常数来选择,其中,对于较小的介电常数,增加介电板的厚度,并且其中,对于较大/较高的介电常数,减小介电板的厚度。
43、例如,当使用具有硅/有机硅材料且具有500 µm厚度的介电板时,可以从60 ghz至600 ghz的操作频率获得多端口定向耦合器的良好性能。例如,如果期望更高的操作频率,则介电板可以具有在100 µm至250 µm的范围内的厚度。
44、如先前所指示的,上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器在任何配置中,例如在所述基本上宽带半反射镜配置中或在所述斯涅尔定律半反射镜配置中,可以包括:
45、·布置在第二平面中的第一杆和布置在第三平面中的第二杆,其中,第一平面(第一介电板和第二介电板可以相邻地布置于其中的平面)和第二平面和第三平面可以彼此平行(或基本上彼此平行),并且其中,第一平面可以位于第二平面和第三平面之间。
46、换句话说,对于多端口定向耦合器的任何配置,所述可能的第一杆/第一销和所述可能的第二杆/第二销的存在是完全可选的,即,特别是对于所述基本上宽带半反射镜配置和对于所述斯涅尔定律半反射镜配置,所述可能的杆/销的存在是可选的。然而,可选的杆/销仅仅可以用于提升多端口定向耦合器在较低频率(例如低于200 ghz的频率)下的性能。
47、此外,第一杆的一个纵向轴线/所述轴向轴线和第二杆的一个纵向轴线/所述纵向轴线可以被布置为彼此平行且相对。
48、另外,第一杆和第二杆的所述纵向轴线可以被布置为平行于位于第一介电板的第一侧与第二介电板的第一侧之间的纵向轴线且与该纵向轴线相对。
49、上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器可以包括可以在第一介电板的一个第一侧/所述第一侧与第二介电板的一个第一侧/所述第一侧之间形成或设置的间隙,例如空气间隙。此外,第一杆和第二杆的纵向轴线可以被布置为平行于位于所述间隙中的纵向轴线且与该纵向轴线相对。
50、介电板的所述第一侧可以是介电板的彼此相对的横向侧,并且第一介电板的所述第一侧可以与第二介电板的所述第一侧相邻地布置,其中,两个介电板位于同一平面中,即,位于多端口定向耦合器的所述第一平面中。
51、除了介电板的介电常数之外,在第一平面中相邻地布置的所述介电板之间的所述可选的和示例性的间隙还可以进一步促进控制信号(例如多端口定向耦合器的一个入射信号/所述入射信号)的反射部分与信号的透射部分的比率。
52、为了完整起见,需要注意的是,无论杆是否存在,可以在第一介电板的第一侧/所述第一侧与第二介电板的第一侧/所述第一侧之间形成或设置的所述可能的间隙(例如空气间隙)可以存在于上述和本文描述的多端口定向耦合器的所有配置中。
53、特别是,可以在第一介电板的第一侧/所述第一侧与第二介电板的第一侧/所述第一侧之间形成的所述可能的间隙(例如空气间隙)可以存在于可能的多端口定向耦合器的所述示例性基本上宽带半反射镜配置中或所述示例性斯涅尔定律半反射镜配置中。
54、此外,所述可能的间隙(例如空气间隙)可能中断良好约束的高频。
55、在本文中,术语良好约束的高频可以被理解为是指如下频率:对于该频率,电磁波信号(例如入射信号,例如rf信号)的大部分(例如多数)功率驻留/传播在多端口定向耦合器的介电板内部。示例性的高频可以是指大于200 ghz的频率。
56、术语中断除其它外可以是指至少部分地反射电磁波信号/所述电磁波信号(例如入射信号,例如rf信号)的过程。
57、所述可能的间隙除其它外可以促进电磁波信号在所述可能的间隙处或在介电板之间的界面处的反射(例如,一部分反射/所述部分反射)。
58、更具体地,所述可能的间隙可以是电小尺寸的,这可以确保与频率无关的响应,特别是对于所述高频。
59、在本文中,术语电小尺寸间隙可以被理解为宽度小于多端口定向耦合器的给定特定宽带通信应用的操作波长λ的间隙。更具体地,所述可能的间隙(例如空气间隙)可以具有小于λ/4、或小于λ/5、或小于λ/10的宽度。
60、所述多端口定向耦合器或半反射镜的另一示例性配置可以包括第三介电板,所述第三介电板被布置为使得其穿过第一介电板的第一侧/所述第一侧与第二介电板的第一侧/所述第一侧之间的所述可能的间隙。此外,所述可能的第三介电板可以完全或至少部分地填充第一介电板与第二介电板之间的所述可能的间隙。
61、在本文中,表述“穿过”可以是指第三介电板的一部分(例如第一半部)位于其中第一介电板和第二介电板被布置于其中的所述第一平面的一侧(例如上方或侧向),并且第三介电板的另一部分(例如第二半部)位于所述第一平面的另一侧(例如下方或侧向)的情况。
62、此外,所述第三介电板可以具有垂直于/正交于所述多端口定向耦合器的第一介电板和第二介电板的定向。
63、例如,假设具有正交轴线x、y、z的示例性正交坐标系(诸如在本技术的附图中由附图标记109所标示的),并且示例性地将所述正交坐标系的原点放置在本文描述的多端口定向耦合器的中心处,所述可能的第三介电板可以位于yz平面中,并且第一介电板和第二介电板可以位于yx平面中,如在图2d中示例性例示的。
64、换句话说,具有三个介电板的多端口定向耦合器的横截面可以是十字形的。
65、所述可能的、示例性的第三介电板可以是有损介电板。更具体地,所述第三介质可以具有小于10000 s/m(西门子每米)的介质电导率σ,例如,所述介质电导率σ可以位于0 s/m至10000 s/m之间。
66、与第一介电板和第二介电板类似,所述可能的第三介电板可以具有矩形形状。
67、所述示例性的可能的三板半反射镜配置也可以被称为多端口定向耦合器的可能的有损板配置。
68、该示例性的可能的三板半反射镜配置(如同本文描述的所有其它半反射镜配置/多端口定向耦合器配置一样)也提供了超宽带通信能力,但其性能甚至更加与频率无关。
69、因此,该可能的三板半反射镜配置对于通信和/或感测和/或仪表应用而言可能是特别有利的,因为对均衡的需求可以被减轻。然而,需要注意的是,上述和本文描述的多端口定向耦合器的所有示例性基本上宽带半反射镜配置或斯涅尔定律半反射镜配置也适用于所述应用。
70、还需注意的是,在所有上述和本文示例性描述的半反射镜配置/多端口定向耦合器配置中,例如在三板半反射镜配置中或在基本上宽带半反射镜配置中或在斯涅尔定律半反射镜配置中,第一介电板和第二介电板可以具有尽可能低的介质电导率σ,优选地介质电导率σ为0 s/m或接近0 s/m,即,第一介电板和第二介电板优选地可以具有高电阻率ρ,所述高电阻率ρ是电导率σ的倒数。
71、例如,介电板可以包括或者可以由具有低介质电导率σ(例如介质电导率σ为0 s/m或接近0 s/m)的硅/有机硅材料制成。
72、这可以促进降低对于穿过多端口定向耦合器的第一介电板和第二介电板行进/传播的信号而言的信号损耗。
73、为了完整起见,还需注意的是,除了可能的三板半反射镜配置之外,在多端口定向耦合器的所有上述和本文描述的示例性基本上宽带半反射镜配置或斯涅尔定律半反射镜配置中,并且无论杆是否存在,都有可能的是,在第一介电板的一个第一侧/所述第一侧与第二介电板的一个第一侧/所述第一侧之间的界面处未形成间隙或几乎未形成间隙。
74、例如,有可能的是,在第一介电板的一个第一侧/所述第一侧与第二介电板的一个第一侧/所述第一侧之间的界面处未形成间隙或几乎未形成间隙,并且其中,第一杆和第二杆的纵向轴线被布置为平行于沿着第一介电板的第一侧与第二介电板的第一侧之间的界面设置的纵向轴线且与该纵向轴线相对。
75、同样地,例如,有可能的是,在第一介电板的一个第一侧/所述第一侧与第二介电板的一个第一侧/所述第一侧之间的界面处未形成间隙或几乎未形成间隙,且(所述)多端口定向耦合器不包括任何杆。
76、如上面所指示的,也有可能的是,第一介电板的第一侧与第二介电板的第一侧之间的可能的间隙可以被穿过所述间隙的第三介电板完全或至少部分地填充。
77、在本文中,表述几乎未形成间隙除其它外可以被理解为在制造公差内无间隙。
78、在本文中,术语界面除其它外可以被理解为在第一平面中相邻地布置的介电板的相对的第一侧之间的区域。更具体地,术语界面除其它外可以被理解为第一介电板的第一侧与第二介电板的第一侧之间的接触区域或接触表面,其中,第一介电板的第一侧与第二介电板的第一侧可以处于直接物理接触。
79、在这种示例性的无间隙多端口定向耦合器中,即在所述第一平面中相邻地布置的所述介电板的直接相对的侧之间没有间隙的多端口定向耦合器中,第一介电板的介电常数可以不同于第二介电板的介电常数。
80、这可以促进控制信号(例如多端口定向耦合器的入射信号)的反射部分与信号的透射部分的比率。
81、如下面进一步解释的,这可以进一步促进多端口定向耦合器的复用器(合路器)功能和/或解复用器(分路器)功能。
82、先前描述的多端口定向耦合器的可能的示例性第一杆和第二杆可以具有圆柱形形状。然而,也可以设想其它形状,例如具有非圆形横截面的形状。
83、所述可能的两个杆可以具有相同的形状,并且可以具有相同的空间尺寸,并且可以包括相同的材料。
84、然而,也有可能的是,所述可能的两个杆可以具有不同的形状和/或不同的空间尺寸,和/或可以包括不同的材料。
85、术语杆除其它外也可以被理解为是指销或棒。
86、第一杆的材料和第二杆的材料可以包括导电材料,例如金属材料。
87、所述可能的杆或销或棒除其它外可以用于提升信号在较低频率下的反射。
88、此外,所述可能的杆或销或棒除其它外可以中断约束不良的低频。
89、在本文中,术语约束不良的低频可以被理解为是指如下频率:对于该频率,(所述)电磁波信号(例如入射信号,例如rf信号)的功率的显著部分(例如大多数)在多端口定向耦合器的(所述)介电板的外部/外侧驻留/传播。示例性的低频可以是指低于200 ghz的频率。
90、如先前所指示的,术语中断除其它外可以是指至少部分地反射一个/所述电磁波信号(例如入射信号,例如rf信号)的过程。
91、换句话说,术语中断可以被理解为是指电磁波信号的功率的分割。
92、所述可能的杆或销或棒可以促进电磁波信号在多端口定向耦合器的介电板的外部/外侧的反射(例如(所述)部分反射),特别是对于所述约束不良的低频。
93、此外,所述可能的杆或销或棒可以改善多端口定向耦合器的频率响应性能,特别是改善多端口定向耦合器的超宽带与频率无关的响应。
94、所述可能的杆或销或棒可以包括坚硬的、非柔性的材料,并且可以是低损耗材料,例如诸如铝或黄铜之类的金属。
95、这除其它外可以避免不期望的振动的发生,从而避免可能对多端口定向耦合器的性能有害的不期望的传声器效应。
96、上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器可以被配置为使得第一介电板和第二介电板均为平面板且均具有矩形形状。
97、上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器可以具有两个正交的对称轴线。例如,第一对称轴线可以位于第一平面中,并且可以与(所述)界面的轴线重合或者与第一介电板和第二介电板之间的(所述)间隙重合,并且第二对称轴线与第一对称轴线正交。
98、例如,假设具有正交轴线x、y、z的示例性正交坐标系(诸如在本技术的附图中由附图标记109所标示的),并且示例性地将所述正交坐标系的原点放置在本文描述的多端口定向耦合器的中心处,xy平面可以是对称平面。xz平面和/或zy平面也可以是本文描述的多端口定向耦合器的对称平面。
99、由于避免了介电板内部的竖向平面中的不期望的高阶模式激励,这种可能的对称性可以避免性能损失。此外,所述可能的对称性可以促进并简化多端口定向耦合器的制造。
100、上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器可以被配置为包括四个端口的四端口定向耦合器,其中,所述两个相邻的介电板(即第一介电板和第二介电板)中的每一个可以包括两个端口。
101、在这种示例性的四端口配置中,第一端口可以被配置为输入端口,第二端口可以被配置为传输端口,第三端口可以被配置为耦合端口,并且第四端口可以被配置为隔离端口。
102、然而,也有可能的是,多端口定向耦合器可以具有大于四个的端口。
103、也有可能的是,多端口定向耦合器可以仅具有三个端口,其中,第一端口可以被配置为输入端口,第二端口可以被配置为传输端口,第三端口可以被配置为耦合端口,并且其中,没有端口被配置为隔离端口。
104、此外,也有可能的是,上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器具有四个或更多个端口,其中,没有端口被配置为隔离端口,但是其中,除了具有被配置为输入端口的端口和被配置为传输端口的另一端口之外,该多端口定向耦合器可以包括可以被配置为耦合端口的多个另外的端口。
105、例如,有可能的是,多端口定向耦合器具有被配置为输入端口的第一端口、被配置为传输端口的第二端口、没有被配置为隔离端口的端口,以及被配置为耦合端口的一个或两个或更多个端口。
106、所述可能的端口的分配和空间布置可以遵循上述多端口定向耦合器的对称性。然而,也有可能的是,所述可能的端口的分配和空间布置偏离所述示例性对称性。
107、然而,即使可能的端口的分配和空间布置是不对称的,介电板的布置和/或可能的杆的布置仍然可以遵循/服从具有两个正交对称轴线的多端口定向耦合器的所述示例性对称性。
108、在示例性情况下,多端口定向耦合器可以具有大于四个的端口,其中,第一介电板包括两个端口,并且第二介电板包括大于两个的端口。
109、例如,第一介电板可以包括被配置为输入端口的第一端口和被配置为传输端口的第二端口,并且第二介电板包括被配置为隔离端口的端口和被配置为耦合端口的至少两个另外的端口。
110、如上面所指示的,隔离端口的存在是可选的。
111、因此,在另一示例中,第一介电板可以包括被配置为输入端口的第一端口和被配置为传输端口的第二端口,并且第二介电板可以包括被配置为耦合端口的至少两个另外的端口。
112、在这些示例中,其中,多端口定向耦合器可以包括被配置为耦合端口的两个或更多个端口,第一介电板的介电常数可以不同于第二介电板的介电常数。
113、例如,第一介电板的介电常数可以高于第二介电板的介电常数。替代地,第一介电板的介电常数可以低于第二介电板的介电常数。
114、例如,两个介电板的介电常数的比率可以被设定/选择为对于带宽极限之一小于1,并且可以被设定/选择为对于另一带宽极限大于1,即,所述介电常数的比率可以沿着多端口定向耦合器的带宽位于0与无穷大之间。
115、在介电板(即在第二介电板)上具有被配置为耦合端口的多个端口的多端口定向耦合器的所述示例性配置可以提供频率复用器/解复用器功能,其中,所述至少两个耦合端口可以接收/收集具有不同频率的电磁波信号(例如rf信号)。
116、这有利地利用了如下事实:具有与第二介电板的介电常数不同的介电常数的第一介电板可以根据斯涅尔定律导致与频率相关的传播方向。
117、换句话说,具有不同频率的信号(例如rf信号)可以从第一介电板与第二介电板之间的界面或间隙以不同的角度/不同的方向朝向多个耦合端口传播,例如在图2c中示例性例示的。
118、两个介电板的介电常数和/或材料还可以被设定或选择,从而最大化朝向不同耦合端口的不同信号路径之间的角分离/角距离。
119、换句话说,多端口定向耦合器的可能发生的非期望的频率依赖性可以被转化为对于能够从具有频率复用器/解复用器功能的多端口定向耦合器受益的应用而言的优点。
120、此外,多端口定向耦合器的示例性端口中的每一个可以被配置为介质杆波导端口。
121、上述和本文示例性描述的多端口定向耦合器可以进一步包括多个信号发射器,其中,每个信号发射器可以在空间上关联至多端口定向耦合器的一个规定端口。
122、至少一个信号发射器或所有所述信号发射器可以被配置用于准直从外部源(例如外部介质杆波导)接收的电磁波信号(例如rf信号),并且用于将接收的电磁波信号注入介电板中的至少一个介电板(例如第一介电板和/或第二介电板)中。
123、特别是,至少一个信号发射器或所有信号发射器可以被配置用于针对多端口定向耦合器的所有操作频率以单个二维波束的形式将所接收的电磁波信号注入介电板中的至少一介电板中。
124、根据天线系统的互易定理,所述信号发射器还可以被配置用于接收/收集从多端口定向耦合器的其它端口入射的信号(例如rf信号)。
125、例如,多端口定向耦合器的每个端口(例如在示例性四端口配置中或在具有大于三个端口或大于四个端口的配置中)可以通过反射信号路径连接到另一端口,并且通过透射信号路径连接到另一端口。
126、上述多端口定向耦合器(例如具有三个或四个或更多个端口的多端口定向耦合器)还可以具有如下配置:其中,第一介电板和第二介电板是平面板且具有矩形形状,并且其中,可能的信号发射器和端口位于介电板的角部处或附近。
127、不同的端口可以位于第一介电板和第二介电板的不同角部处。然而,也有可能的是,多个端口可以位于介电板的角部处或附近。例如,多个耦合端口可以位于介电板(例如第二介电板)的同一角部处或附近。
128、例如,在先前描述的多端口定向耦合器具有复用器/解复用器功能的示例性情况下,多端口定向耦合器可以包括位于介电板(例如第二介电板)的同一角部处或附近的多个耦合端口。
129、所述角部可以是介电板的既不位于第一介电板的第一侧上也不位于第二介电板的第一侧上的角部,即,所述角部不位于介电板之间的界面或间隙处。
130、此外,任何上述可能的多端口定向耦合器配置中的至少一个端口或所有端口可以被配置为介质波导端口。
131、所述可能的信号发射器可以为以下类型中的一种:全内反射反射器(例如全内反射抛物面反射器),平面椭圆反射镜或平面反射镜,和/或锥形介质杆波导。
132、换句话说,所述介电板与可能的所述信号发射器反射镜的相交部所形成的可能的曲线可以是抛物面的、椭圆的或平面的。
133、所述可能的信号发射器还可以各自包括具有相同或不同配置的多个反射镜,例如具有椭圆反射镜和抛物面反射镜的信号发射器。
134、此外,在所有上述和本文描述的多端口定向耦合器的示例性配置中,示例性多端口定向耦合器的至少一个端口或示例性多端口定向耦合器的所有端口可以被配置为介质杆波导。
135、如先前所指示的,示例性多端口定向耦合器可以被配置为使得第一介电板和第二介电板具有相同的大小、相同的形状和相同的尺寸。
136、此外,在所述示例性多端口定向耦合器还具有第一杆/销和第二杆/销的可能情况下,所述第一杆/销和所述第二杆/销可以具有相同的大小、相同的形状和相同的尺寸。
137、使所述第一杆/销和所述第二杆/销对称(即具有相同的大小、相同的形状和相同的尺寸)除其它外可以改善多端口定向耦合器的与频率无关的性能,并且可以避免在介电板的竖向平面中激励不期望的高阶模式。
138、然而,也有可能的是,所述第一杆/销和所述第二杆/销和/或所述介电板可以具有不同的大小、不同的形状和不同的尺寸。
139、一种用于宽带通信应用的示例性装置可以包括至少一个如上和本文示例性描述的多端口定向耦合器,其中,所述至少一个多端口定向耦合器或半反射镜可以在任何配置中具有上述示例性描述的特征中的任一个,例如处于所述示例性基本上宽带半反射镜配置中或处于所述示例性斯涅尔定律半反射镜配置中的多端口定向耦合器,或者处于所述示例性三板或有损板配置中的多端口定向耦合器。为了完整起见,需要注意的是,所述示例性三板或有损板配置可能需要第一介电板与第二介电板之间存在间隙,使得所述示例性第三介电板可以至少部分地穿过所述间隙。
140、用于宽带通信应用的示例性装置除其它外可以为以下类型中的一种:网络分析仪(例如矢量网络分析仪)、收发器、光谱仪或图像检测器。
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