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申请/专利权人：南京理工大学

摘要：本发明公开了一种基于折叠结构的8×8Butler矩阵，设置在波束形成设备的波束端口和天线阵列的天线端口之间，采用微带电路和基片集成波导共同实现。该结构由三部分组成，第一部分为单层板结构，第二部分为三层板结构，第三部分为两层板结构，各部分之间通过同轴线连接。其中第二部分和第三部分采用了不同的层间传输结构替换常规馈电网络中的跨接器，实现在不同层板之间的信号传递，避免了过多的交叉线。采用宽带90°3dB定向耦合器和宽带180°定向耦合器，展宽了Butler矩阵的带宽。本发明极大地减小了Butler矩阵馈电网络的尺寸，与传统的宽带结构相比，尺寸减小80％左右，且带宽较宽，使能适用于更多场合。

主权项：1.一种基于折叠结构的8×8Butler矩阵，该矩阵设置在波束成形设备的端口和天线阵列的天线端口之间，具有8个输入端口和8个输出端口，分别为输入端口A至输入端口H、输出端口I至输出端口P，输入端口与波束成形设备的输出端口相连，输出端口与天线阵列的天线端口相连；信号从任意一个输入端口输入，8个输出端口均输出等幅度且相邻输出端口相位差相等的信号，其特征在于，该矩阵的馈电网络从上至下分为三部分，第一部分（1）为一层介质板，包括第一介质板（10）；第二部分（2）为三层介质板，包括第三介质板（20）、第二介质板（21）和第四介质板（22），第二介质板（21）和第四介质板（22）分别位于第三介质板（20）上下两侧且关于第三介质板（20）中心对称，第二介质板（21）和第四介质板（22）的尺寸小于第三介质板（20）；第三部分（3）为两层介质板，包括第五介质板（31）、第六介质板（30），第五介质板（31）位于第六介质板（30）上侧且尺寸小于第六介质板（30）的尺寸；所述第一介质板（10）与第三介质板（20）之间通过同轴线连接，第三介质板（20）与第二介质板（21）之间通过层间耦合结构连接，第三介质板（20）与第四介质板（22）之间通过层间耦合结构连接，第三介质板（20）与第六介质板（30）之间通过同轴线连接，第五介质板（31）与第六介质板（30）之间通过金属过孔连接，介质板之间均有金属层；所述第二、三、四介质板内部填充有基片集成波导金属过孔，所述第一、五、六介质板上印有微带电路；所述第一介质板（10）上微带电路结构包括两个结构相同且对称分布的单元，分别为第一单元（11）和第二单元（12），其中第一单元（11）包括：第一90°3dB定向耦合器（121）、第二90°3dB定向耦合器（122）、第三90°3dB定向耦合器（123）、第四90°3dB定向耦合器（124）、180°3dB定向耦合器（141）、-67.5°移相器（131）、-22.5°移相器（132）、第一相位补偿结构（151）和第二相位补偿结构（152）；输入端口A和输入端口B与第一90°3dB定向耦合器（121）相连，输入端口C和输入端口D与第二90°3dB定向耦合器（122）相连，第一90°3dB定向耦合器（121）与第三90°3dB定向耦合器（123）之间设有-67.5°移相器（131），第二90°3dB定向耦合器（122）与第四90°3dB定向耦合器（124）之间设有-22.5°移相器（132），第一90°3dB定向耦合器（121）与第四90°3dB定向耦合器（124）通过180°3dB定向耦合器（141）连接，同时第二90°3dB定向耦合器（122）与第三90°3dB定向耦合器（123）通过180°3dB定向耦合器（141）连接；第三90°3dB定向耦合器（123）的一个输出端连接第一相位补偿结构（151），第四90°3dB定向耦合器（124）的一个输出端连接第二相位补偿结构（152）。

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