一种W波段集总元件差分正交定向耦合器

作者：马宵宵; 董飞翔; 李庄; 曹锐; 桑磊

来源：合肥工业大学学报(自然科学版), 2022, 45(06): 766-769+784.

DOI：10.3969/j.issn.1003-5060.2022.06.009

• W波段
• 差分正交
• 电容堆叠
• 奇偶模分析
• 定向耦合器

文章描述了基于任意终端阻抗的W波段集总元件差分正交定向耦合器的设计方法，任意阻抗终端允许线性和非线性元件与耦合器匹配，而无需变压器网络。首先从耦合器的奇偶模分析出发，结合传输波矩阵得到集总元件正交定向耦合器的元件解算公式；然后对该耦合器拓扑结构的频率特性进行理论分析；最后基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计一款以94 GHz为中心频率的W波段集总元件差分正交定向耦合器，该耦合器的插损(S21、S31)在94 GHz处为6.6 dB,在90～98 GHz的设计频段内回波损耗(S11、S22、S33)小于-15 dB,幅度不平衡和相位误差分别为0.3 dB和1.5°。