CN110828956A - 一种可重构交叉耦合器 - Google Patents

Abstract

提供一种可重构交叉耦合器，包括：N阶级联的分支线，四个端口，第一电抗器件和第二电抗器件，N阶级联的分支线由N阶四边形微带分支线级联组成，N为大于或等于3的整数，其中，N阶级联的分支线的四个角分别通过阻抗匹配线连接四个端口；四个端口包括输入端口，隔离端口，交叉输出端口，直通输出端口。N阶级联的分支线的第一边的中间位置加载第一电抗器件；所述N阶级联矩形分支线的第二边的中间位置加载第二电抗器件；第一电抗器件和第二电抗器件的电抗值可变，用于调整交叉输出端口和直通输出端口的信号输出状态。采用本申请，可以实现可重构交叉耦合器中信号传输路径的切换。

Description

一种可重构交叉耦合器

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种可重构交叉耦合器。

背景技术

随着现代通信技术的发展，作为射频前端的微波和毫米波电路得到了广泛的应用，其实现的功能也越来越多，伴随着电路的复杂程度也越来越高，这使得交叉耦合器成为一种常用在电路交叉处的器件。传统的交叉耦合器由两层互不接触的金属线构成，这种结构提高了电路的复杂度，并且需要特殊的加工工艺，例如跳线工艺。这就提高了加工成本，并且难以和其他电路集成。随着PCB工艺的不断提高，微波电路也朝着平面化快速发展，因此平面化的交叉耦合器被广泛应用PCB电路中，例如多波束馈电网络中的巴特勒矩阵。

目前，交叉耦合器的输出状态单一，不灵活。

发明内容

本申请公开了一种可重构交叉耦合器，可以实现可重构交叉耦合器中信号传输路径的切换。

第一方面，本申请提供了一种可重构交叉耦合器，包括：N阶级联的分支线，四个端口，第一电抗器件和第二电抗器件，该N阶级联的分支线由N阶四边形微带分支线级联组成，N为大于或等于3的整数，其中，

该N阶级联的分支线的四个角分别通过阻抗匹配线连接该四个端口；该四个端口包括输入端口，隔离端口，交叉输出端口，直通输出端口，该输入端口与该交叉传输端口处于该N阶级联的分支线的对角位置；

该N阶级联的分支线的第一边的中间位置连接第一电抗器件的一端，该第一电抗器件的另一端接地；该第一边为该输入端口与该隔离端口之间该N阶级联的分支线的边；该N阶级联矩形分支线的第二边的中间位置连接第二电抗器件的一端，该第二电抗器件的另一端接地；该第二边为该交叉输出端口与该直通输出端口之间该N阶级联矩形的分支线的边；

该第一电抗器件和所述第二电抗器件的电抗值可变，用于调整所述交叉输出端口和所述直通输出端口的信号输出状态。

本申请中，提供了一种可重构交叉耦合器，通过改变两个电抗器件的电抗值，可以实现可重构交叉耦合器的传输状态的切换。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，在所述第一电抗器件的电抗值的绝对值和所述第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于第一值的状态下，从所述输入端口输入的信号仅通过所述交叉输出端口输出。也即是说，当两个电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于第一值(可以是300欧姆)时，实现了可重构交叉耦合器的交叉传输状态

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，在所述第一电抗器件的电抗值的绝对值和所述第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于或等于第二值的状态下，从所述输入端口输入的信号仅通过所述直通输出端口输出。也即是说，当两个电抗器件的电抗值的绝对值都小于或等于第二值(可以是10欧姆)时，实现了可重构交叉耦合器的直通传输状态

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，在所述第一电抗器件的电抗值的绝对值和所述第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于第一值且大于第二值的状态下，从该输入端口输入的信号通过该交叉输出端口和该直通输出端口输出，该交叉输出端口输出的信号和该直通输出端口输出的信号之间存在90度相位差，该第一值大于该第二值。也即是说，当两个电抗器件的电抗值的绝对值都小于第一值(可以是300欧姆)且大于第二值(可以是10欧姆)时，实现了可重构交叉耦合器的耦合传输状态。

结合第一方面，或第一方面的第一至第二种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，该第一电抗器件由连接在该第一边的中间位置的第一金属柱和地板层组成，该地板层与该N阶级联的分支线所在的微带线路层通过基板层隔开，该地板层接地；在该第一金属柱与该地板层不接触的状态下，该第一电抗器件的电抗值为第三值；在该第一金属柱与该地板层接触的状态下，该第一电抗器件的电抗值的绝对值为第四值；

该第二电抗器件由连接在该第二边的中间位置的第二金属柱和该地板层组成；在该第二金属柱与该地板层不接触的状态下，该第二电抗器件的电抗值为该第三值；在该第二金属柱与该地板层接触的状态下，该第二电抗器件的电抗值为该第四值；其中，该第三值大于该第一值；该第四值小于该第二值。

本申请中，提供了一种可重构交叉耦合器，包括两个由金属柱和地板层组成的电抗器件，可以控制金属柱(第一金属柱和第二金属柱)与地板层的断开或连接，可以实现可重构交叉耦合器400的交叉传输状态和直通传输状态之间的切换时的无源互调。

结合第一方面，或第一方面的第一至第三种可能的实现方式中，在第一方面的第五种可能的实现方式中，该N阶级联的分支线所处于的微带线路层与地板层通过基板层隔开，该地板层接地；

该第一电抗器件由设置在该第一边的中间位置的第一覆盖层和设置在该微带线路层上的第一金属片构成，该第一覆盖层包括第一金属层和第一介质层；该第一金属片通过第一金属探针接到该地板层，该第一金属层与处于该微带线路层上的第二金属片和该第一边的中间位置通过该介质层隔开；在该第一覆盖层被移开状态下，该第一电抗器件的电抗值的绝对值为第五值；在该第一覆盖层覆盖在该微带线路层上的状态下，该第一电抗器件的阻抗值为第六值；该第五值大于该第六值；

该第二电抗器件由设置在该第二边的中间位置的该第二覆盖层和设置在该微带线路层上的第二金属片构成，该第二覆盖层包括第二金属层和第二介质层；该第二金属片通过第二金属探针接到该地板层，该第二金属层与处于该微带线路层上的第二金属片和该第一边的中间位置通过该介质层隔开；在该第二覆盖层被移开的状态下，该第一电抗器件的电抗值的绝对值为第五值；在该第二覆盖层覆盖在该微带线路层上的状态下，该第二电抗器件的电抗值的绝对值为该第六值。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，在该第一金属片的面积和第二金属片的面积都大于或等于第一面积的情况下，该第五值大于或等于该第一值，该第六值小于或等于该第二值。

结合第一方面的第五或第六种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，在该第一金属片的面积和该第二金属片的面积都小于该第一面积且大于第二面积的情况下，该第五值大于或等于该第一值，该第六值小于该第一值且大于该第二值；其中，该第一面积大于该第二面积。

本申请中，提供了一种可重构交叉耦合器，包括两个由覆盖层(第一覆盖层和第二覆盖层)和微带线路层上的金属片组成的电抗器件，在第一金属片或第二金属片的面积都大于或等于第一面积(可以是100平方毫米)的情况下，可以通过移开或盖上第一覆盖层和第二覆盖层，实现可重构交叉耦合器的交叉传输状态与直通传输状态之间的切换。在第一金属片或第二金属片的面积都小于第一面积且大于第二面积(可以是1平方毫米)的情况下，可以通过移开或盖上第一覆盖层和第二覆盖层，实现可重构交叉耦合器的交叉传输状态与耦合传输状态之间的切换。

结合第一方面，或第一方面的第一或第三种可能的实现方式，在第一方面的第八种可能的实现方式中，该N阶级联的分支线所处于的微带线路层与地板层通过基板层隔开，该地板层接地；

该第一电抗器件包括设置在该第一边的中间位置的第三覆盖层，该第三覆盖层包括第三金属层和第三介质层；该第三金属层与处于该微带线路层上的该第一边的中间位置通过该介质层隔开；在该第三覆盖层被移开状态下，该第一电抗器件的电抗值的绝对值大于或等于该第一值；在该第一覆盖层覆盖在该微带线路层上的状态下，该第一电抗器件的电抗值的绝对值小于该第一值且大于该第二值；

该第二电抗器件包括在该第二边的中间位置的第四覆盖层，该第四覆盖层包括第四金属层和第四介质层；该第四金属层与处于该微带线路层上的该第二边的中间位置通过该第四介质层隔开；在该第四覆盖层被移开的状态下，该第二电抗器件的电抗值的绝对值大于或等于该第一值；在该第二覆盖层覆盖在该微带线路层上的状态下，该第二电抗器件的电抗值的绝对值小于该第一值且大于该第二值。

本申请中，通过提供一种可重构交叉耦合器，包括两个由覆盖层(第三覆盖层和第四覆盖层)组成的电抗器件，可以通过移开或盖上两个覆盖层(第三覆盖层和第四覆盖层)实现可重构交叉耦合器的交叉传输状态与耦合传输状态之间的切换。

结合第一方面，在第一方面的第九种可能的实现方式中，该可重构交叉耦合器还包括两个移相器；该两个移相器分别设置在该输入端口与该N阶级联的分支线之间、该交叉输出端口与该N阶级联的分支线之间；该移相器包括180度移相器。也即是说，通过加载两个移相器(如180度移相器)，可以实现可重构交叉耦合器在改变信号传输路径的同时，使得输出信号的相位不变。

结合第一方面，在第一方面的第十种可能的实现方式中，该N阶级联的分支线中的每一阶四边形分支线的每一条边均为一段长度为在中心频率处四分之一波导波长的微带线。

第二方面，本申请提供了一种可重构交叉耦合器，该可重构交叉耦合器包括：M阶级联的分支线，四个端口，四个开关；其中，M阶级联的分支线由M阶四边形分支线级联组成，M为大于或等于4的偶数；

M阶级联的分支线的四个角分别通过阻抗匹配线连接该四个端口，该四个端口包括输入端口，隔离端口，交叉输出端口，直通输出端口；该输入端口与该交叉端口处于该M阶级联的分支线的对角位置；该隔离端口与该直通输出端口处于该M阶级联的分支线的对角位置；该M阶级联的分支线的每一阶四边形分支线的每一条边均为一段长度为在中心频率处四分之一波导波长的微带线；

该四个开关分别设置在第一边上的第(M/2)-1段微带线和第M/2段微带线的交界处、该第一边上的第(M/2)+1段微带线和第(M/2)+2段微带线的交界处、第二边上的第(M/2)-1段微带线和第M/2段微带线的交界处、该第二边上的第(M/2)+1段微带线和第(M/2)+2段微带线的交界处；

其中，该第一边为该输入端口与该隔离端口之间该M阶级联的分支线的边。该第二边为该交叉输出端口与该直通输出端口之间该M阶级联的分支线的边；

该四个开关，用于控制该交叉输出端口和该直通输出端口的信号输出状态。

本申请中，通过提供一种可重构交叉耦合器，包括有四个开关，通过调整四个开关的打开或闭合，可以实现可重构交叉耦合器的传输状态的切换。

附图说明

以下对本申请实施例用到的附图进行介绍。

图1是本申请提供的一种可重构交叉耦合器的功能示意图。

图2是本申请提供的一种可重构交叉耦合器的电路原理示意图。

图3A-3F是本申请提供的基于可重构交叉耦合器的电路原理图的传输效果示意图。

图4A-4B是本申请实施例一提供的一种可重构交叉耦合器的结构示意图。

图5A-5B是本申请提供的基于实施例一中的一种可重交叉耦合器的传输效果示意图。

图6A-6D是本申请实施例二提供的另一种可重构交叉耦合器的结构示意图。

图7A-7B是本申请提供的基于实施例二中的一种可重构交叉耦合器的传输效果示意图。

图8A-8D是本申请实施例二提供的另一种可重构交叉耦合器的结构示意图。

图9A-9C是本申请提供的基于实施例二中的另一种可重构交叉耦合器的传输效果示意图。

图10A-10C是本申请实施例三提供的一种可重构交叉耦合器的结构示意图。

图11A-11C是本申请提供的基于实施例三中的一种可重构交叉耦合器的传输效果示意图。

图12是本申请提供的实施例四提供的一种可重构交叉耦合器的电路原理示意图。

图13A-13B是本申请提供的基于实施例四种的一种可重构交叉耦合器的传输效果示意图。

图14是本申请实施例五提供的一种可重构交叉耦合器的电路原理示意图。

图15A-15D是本申请提供的基于实施例五中的一种可重构交叉耦合器的传输效果示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

首先，结合图1介绍本申请涉及的一种可重构交叉耦合器100的功能示意图，如图1所示，该交叉器100有四个端口，该四个端口包括输入端口、交叉输出端口、耦合输出端口、隔离端口。如果1端口110作为输入端口，则2端口120为隔离端口，3端口130为交叉输出端口，4端口140为直通输出端口。如果2端口120作为输入端口，则1端口110为隔离端口，4端口140为交叉输出端口，3端口130为直通输出端口。如果3端口130为输入端口，则4端口140为隔离端口，1端口110为交叉输出端口，2端口120为直通输出端口。如果4端口140为输入端口，则3端口130为隔离端口，2端口120为交叉输出端口，1端口110直通输出端口。

下面以1端口110作为输入端口，则2端口120为隔离端口，3端口130为交叉输出端口，4端口140为直通输出端口为例，具体说明，该四端口传输器100的三种传输状态：交叉传输状态、直通传输状态、耦合传输状态。

交叉传输状态是指从输入端口输入的信号仅通过交叉输出端口输出，即实现1端口110与3端口130之间的信号传输，2端口120与4端口140之间的信号传输。

直通传输状态是指从输入端口输入的信号仅通过直通输出端口输出。即实现1端口110与4端口140之间的信号传输，2端口120与3端口130之间的信号传输。

耦合传输状态是指当从输入端口输入的信号通过交叉输出端口和直通输出端口输出，该交叉输出端口输出的信号和直通输出端输出的信号之间存在90度相位差。即实现从1端口110输入的信号到3端口130和4端口140输出，其中，3端口130输出的信号和4端口140输出的信号之间的相位差为90度。

本申请中，通过提供一种可重构交叉耦合器可以实现在交叉传输状态、直通传输状态、耦合传输状态间的切换，为可重构交叉耦合器提供了多种传输状态，实现了可重构交叉耦合器中信号传输路径的切换。

下面介绍本申请中可重构交叉耦合器的主要设计思想。

请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种可重构交叉耦合器的电路结构示意图。如图2所示，可重构交叉耦合器200包括N阶级联的分支线210，四个端口(即1端口221、2端口222、3端口223、4端口224)，第一电抗器件230和第二电抗器件240。其中，N阶级联的分支线210由N阶四边形分支线211级联组成，N为大于或等于3的整数。

N阶级联的分支线210的四个角分别通过阻抗匹配线250连接四个端口。该四个端口包括输入端口，隔离端口，交叉输出端口，直通输出端口。该输入端口与交叉传输端口处于上述N阶级联的分支线210的对角位置。该隔离端口与直通输出端口处于上述N阶级联的分支线210的对角位置。该N阶级联的分支线210中的每一阶矩形分支线211的每一条边均为一段长度为在中心频率处四分之一波导波长的微带线214。

该N阶级联的分支线210的第一边212的中间位置连接第一电抗器件230的一端，该第一电抗器件230的另一端接地。该第一边212为输入端口与隔离端口之间该N阶矩形分支线的边。该N阶级联矩形分支线210的第二边213的中间位置连接第二电抗器件240的一端，该第二电抗器件的另一端接地。该第二边213为交叉输出端口与直通输出端口之间该N阶级联的分支线的边。

该第一电抗器件230和第二电抗器件240可以是电阻、电感或者电容，还可以是电阻、电感、电容中的任一一种或多种的串并联结构。上述四个端口可以各外接一段特性阻抗为50欧姆的传输线。

如图2所示，本申请中以四阶级联矩形的分支线，1端口221作为输入端口，2端口222为隔离端口，3端口223为交叉输出端口，4端口224为直通输出端口为例进行描述该可重构交叉耦合器200的结构，但不应构成限定。具体实现中，当1端口221为输入端口，则2端口222为隔离端口，3端口223为交叉输出端口，4端口224为直通输出端口。当2端口222为输入端口，则1端口221为隔离端口，4端口224为交叉输出端口，3端口223为直通输出端口。当3端口223为输入端口，则4端口224为隔离端口，1端口221为交叉输出端口，2端口222为直通输出端口。当4端口224为输入端口，则3端口223为隔离端口，2端口222为交叉输出端口，1端口221直通输出端口。

当N阶级联矩形分支线210的阶数N为大于或等于3的奇数时，上述N阶级联矩形分支线210的第一边212和第二边213各有N段微带线214，由于N为奇数，所以第一电抗器件230可以加载在第一边212的从1端口到2端口方向的第(N+1)/2段微带线214的中间位置，所以第二电抗器件240可以加载在第二边213的从4端口到3端口方向的第(N+1)/2段微带线214的中间位置，例如，以3阶级联矩形分支线为例，第一电抗器件230可以加载在第一边212的从1端口到2端口方向的第2段微带线214的中间位置。

当N阶级联矩形分支线210的阶数N为大于3的偶数时，第一电抗器件230可以加载在第一边212的从1端口到2端口方向的第N/2段微带线214与第(N/2)+1段微带线214的交界位置。第二电抗器件240可以加载在第二边213的从4端口到3端口方向的第N/2段微带线214与第(N/2)+1段微带线214的交界位置，例如，以4阶级联矩形分支线为例，第一电抗器件230可以加载在第一边212的从1端口到2端口方向的第2段微带线214与第3端微带线214的交界位置，第二电抗器件240可以加载在第二边213的从4端口到3端口方向的第2段微带线214与第3端微带线214的交界位置。

该第一电抗器件230和第二电抗器件240的电抗值可以变化，可以用于调整上述交叉输出端口和直通输出端口的信号输出状态。

当该第一电抗器件230的电抗值的绝对值和第二电抗器件240的电抗值的绝对值都大于或等于第一值的状态下，可重构交叉耦合器200实现交叉传输状态，即从输入端口输入的信号仅通过交叉输出端口输出。实现1端口221与3端口223之间的信号传输，2端口222与4端口224之间的信号传输。该第一值的优选值可以是300欧姆，当第一电抗器件230的电抗值的绝对值和第二电抗器件240的电抗值的绝对值都大于或等于300欧姆的状态下，可以实现1端口221与3端口223的之间的信号传输，2端口222与4端口224之间的信号传输。

当该第一电抗器件230的电抗值的绝对值和第二电抗器件240的电抗值的绝对值都小于或等于第二值的状态下，可重构交叉耦合器200实现直通传输状态，即从输入端口输入的信号仅通过直通输出端口输出。实现1端口221与4端口224之间的信号传输，2端口222与3端口223之间的信号传输。该第二值的优选值可以是10欧姆，当第一电抗器件230的电抗值的绝对值和第二电抗器件240的电抗值的绝对值都小于或等于10欧姆的状态下，可以实现1端口221与4端口224的之间的信号传输，2端口222与3端口223之间的信号传输。

当该第一电抗器件230的电抗值的绝对值和第二电抗器件240的电抗值的绝对值都小于第一值且大于第二值的状态下，可重构交叉耦合器200实现耦合传输状态，即从输入端口输入的信号通过交叉输出端口和直通输出端口输出，该交叉输出端口输出的信号和直通输出端输出的信号之间存在90度相位差，可以实现从1端口221输入的信号到3端口223和4端口224输出，3端口223输出的信号和4端口224输出的信号之间的相位差为90度。上述第一值大于上述第二值。该第一值的优选值可以是300欧姆，该第二值的优选值可以是10欧姆，当第一电抗器件230的电抗值的绝对值和第二电抗器件240的电抗值的绝对值都小于300欧姆且大于10欧姆的状态下，可以实现从1端口221输入的信号到3端口223和4端口224输出，3端口223输出的信号和4端口224输出的信号之间的相位差为90度。

有益效果分析：

下面基于图2所示的可重构交叉耦合器200，具体说明当输入端口有输入信号，可重构交叉耦合器200的输出状态。本申请实施例中，以图2中的1端口为输入端口，2端口为隔离端口，3端口为交叉输出端口，4端口为直通输出端口，进行说明。

请参阅图3A，图3A为本申请实施例提供的可重构交叉耦合器200的输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图3A中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器中第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都为300欧姆时，该可重构交叉耦合器的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图3A可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口到3端口的传输系数dB(S(3,1))为-0.3dB以上，1端口到2端口和1端口到4端口的隔离度|dB(S(2,1))|和|dB(S(4,1))|均大于20dB，满足了隔离度的要求，即当第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于300欧姆时，实现了可重构交叉耦合器200的交叉传输状态(即1端口到3端口之间的传输，1端口到2端口、4端口的隔离)。

请参阅图3B，图3B为本申请实施例提供的可重构交叉耦合器200的输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图3B中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器200中第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都为10欧姆时，该可重构交叉耦合器200的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图3B可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口到4端口的传输系数dB(S(4,1))为-0.3dB以上，1端口到2端口和1端口到3端口的隔离度|dB(S(2,1))|和|dB(S(3,1))|均大于20dB，满足了隔离度的要求。即当第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于或等于10欧姆时，可以实现可重构交叉耦合器200的直通输出状态(即1端口到4端口之间的传输，1端口到2端口、3端口的隔离)。

如图3C所示，为本申请实施例提供的可重构交叉耦合器200的输入端口有输入信号时的能量传输频谱图。图3C中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器200中第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都为200欧姆时，该可重构交叉耦合器200的S参数。由图3C可知，在频率1.7GHz-2.4GHz内，1端口到3端口的传输系数dB(S(3,1))为-1dB左右，1端口到4端口的传输系数dB(S(4,1))为-7dB左右，1端口到2端口的隔离度|dB(S(2,1))|大于15dB，满足了隔离度的要求。即当第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都为200欧姆时，实现了可重构交叉耦合器200的耦合输出状态(即1端口到3端口和4端口的信号传输，1端口到2端口的隔离)。

请参阅图3D，图3D为本申请实施例提供的可重构交叉耦合器200的输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图3D中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器200中第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都为100欧姆时，该可重构交叉耦合器200的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图3D可知，在频率1.7GHz-2.4GHz内，1端口到3端口的传输系数dB(S(3,1))为-3dB，1端口到4端口的传输系数dB(S(4,1))为-3dB左右，1端口到2端口的隔离度|dB(S(2,1))|大于15dB，满足了隔离度的要求。即当第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都为100欧姆时，实现了可重构交叉耦合器200的耦合输出状态(即1端口到3端口和4端口的信号传输，1端口到2端口的隔离)。

如图3E所示，为本申请实施例提供的可重构交叉耦合器200的输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图3E中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器200中第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都为50欧姆时，该可重构交叉耦合器200的S参数。由图3E可知，在频率1.7GHz-2.4GHz内，1端口到3端口的传输系数dB(S(3,1))为-7dB左右，1端口到4端口的传输系数dB(S(4,1))为-1dB左右，1端口到2端口的隔离度|dB(S(2,1))|大于15dB。即当第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都为50欧姆时，实现了可重构家从1端口到4端口之间的传输，1端口到2端口、3端口的隔离。

如图3F所示，为本申请实施例提供的可重构交叉耦合器200的交叉输出端口的输出信号和直通输出端口的输出信号之间的相位关系图。图3F中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器200中第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都处于10欧姆～300欧姆之间，该可重构交叉耦合器200的交叉输出端口的输出信号和直通输出端口的输出信号之间的相位差。可以看出，在1.7GHz-2.4GHz内，当1端口有信号输入时，3端口与4端口之间输出信号的相位差|phase(S(3,1))-phase(S(4,1))|都在90度左右。

通过上述图3A、3B、3C、3D、3E、3F，可以看出，当第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于300欧姆时，可重构交叉耦合器200可以实现1端口到3端口之间的传输。当第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于10欧姆时，可重构交叉耦合器200可以实现1端口到4端口之间的传输。当第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都介于10欧姆到300欧姆之间时，可重构交叉耦合器200可以实现1端口到3端口和4端口之间的传输，且3端口和4端口的输出信号相差90度。其中，3端口和4端口的输出信号的幅度由第一电抗器件的电抗值的和第二电抗器件的电抗值决定，当两个电抗器件的电抗值的绝对值越大，3端口的输出信号幅度越大，4端口的输出信号幅度越小；当两个电抗器件的电抗值的绝对值越小，3端口的输出信号幅度越小，4端口的输出信号幅度越大。

在本申请图2所示的实施例中，提供了一种可重构交叉耦合器200的电路原理图，通过改变两个电抗器件的电抗值，可以实现可重构交叉耦合器200的传输状态的切换。当两个电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于第一值(可以是300欧姆)时，实现了可重构交叉耦合器200的交叉传输状态(即1端口到3端口之间的信号传输，2端口到4端口之间的信号传输)。当两个电抗器件的电抗值的绝对值都小于或等于第二值(可以是10欧姆)时，实现了可重构交叉耦合器200的直通传输状态(即1端口到4端口之间的信号传输，2端口到3端口之间的信号传输)。当两个电抗器件的电抗值的绝对值都小于第一值(可以是300欧姆)且大于第二值(可以是10欧姆)时，实现了可重构交叉耦合器200的耦合传输状态(即1端口到3端口和4端口之间的信号传输，且从3端口输出信号和4端口输出的信号之间的相位差为90度)。

基于上述图2所示的可重构交叉耦合器的主要设计思想，下面通过实施例一至实施例三来详细描述具体如何实现可重构交叉耦合器的传输状态切换。

实施例一

请参阅图4A，图4A是本发明实施例提供的一种可重构交叉耦合器400的结构示意图。其中，以四阶级联的分支线为例进行说明，其他具体结构可以参考上述图2所示可重构交叉耦合器200，在此不再赘述。请参阅图4B，图4B为图4A中所用到的电抗器件(第一电抗器件或第二电抗器件)的局部示意图。如图4B所示，第一电抗器件的结构可由连接在四阶级联的分支线的第一边的中间位置的第一金属柱和地板层组成，地板层与四阶级联的分支线所在的微带线路层通过基板层隔开，该地板层接地。该第一金属柱位于四阶级联的分支线的第一边的中间位置和地板层之间，该第一金属柱与地板层之间可以刻蚀有缝隙。在第一金属柱与地板层不接触的状态下，第一电抗器件的电抗值为第三值；在第一金属柱与地板层接触的状态下，第一电抗器件的电抗值为第四值。

第二电抗器件的结构与第一电抗器件的结构相同，第二电抗器件的结构可由连接在四阶级联的分支线的第二边的中间位置的第二金属柱和地板层组成。该第二金属柱位于四阶级联的分支线的第二边中间位置和地板层之间，该第二金属柱与地板层之间可以刻蚀有缝隙。在第二金属柱与地板层不接触的状态下，第二电抗器件的电抗值为第三值；在第二金属柱与地板层接触的状态下，第二电抗器件的电抗值为第四值。其中，第三值大于第四值。第三值大于或等于上述第一值，第四值小于或等于上述第二值。

具体实现中，第一电抗器件或第二电抗器件可以包括多根金属柱。例如，第一电抗器件可以包括多根第一金属柱，第二电抗器件可以包括多根第二金属柱，在此不作限定，上述图4A和图4B中示意性的示出了每个电抗器件包括两根金属柱的结构，但不应构成限定。

也即是说，通过调整两个金属柱(第一金属柱和第二金属柱)同时与地板层相接触或不接触，第一电抗器件的电抗值和第二电抗器件的电抗值可以同时改变，进而调整可重构交叉耦合器的传输状态。例如，在第一值为300欧姆，第二值为10欧姆的条件下，当第一金属柱和第二金属柱都与地板层不接触时，两个电抗器件相当于断路，第一电抗器件和第二电抗器件的电抗值的绝对值(第三值)为无穷大，即该第三值大于或等于300欧姆，可以实现1端口到3端口之间的传输，2端口到4端口之间的传输，当第一金属柱和第二金属柱都与地板层接触时，两个电抗器件相当于短路，第一电抗器件和第二电抗器件的电抗值的绝对值(第四值)接近0，都小于或等于10欧姆，可以实现1端口到4端口之间的传输，2端口到3端口之间的传输。

实施例一的有益效果分析：

结合图5A和图5B，图5A为两个电抗器件的金属柱同时与地板层接触，输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图5B为两个电抗器件的金属柱同时与地板层不接触，输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。以1端口为输入端口，2端口为隔离端口，3端口为交叉输出端口，4端口为直通输出端口，进行说明。

图5A中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器400中两个电抗器件的金属柱同时与地板层不接触时，该可重构交叉耦合器400的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图5A可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口到3端口的传输系数dB(S(3,1))为-0.3dB以上，1端口到2端口和1端口到4端口的隔离度|dB(S(2,1))|和|dB(S(4,1))|均大于20dB，满足了隔离度的要求。即可重构交叉耦合器400中两个电抗器件的金属柱同时与地板层不接触时，两个电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于300欧姆，可以实现了1端口到3端口之间的传输，1端口到2端口、4端口的隔离。

图5B中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器400中两个电抗器件的金属柱同时与地板层接触时，该可重构交叉耦合器400的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图5B可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口到4端口的传输系数dB(S(4,1))为-0.3dB以上，实现了1端口到4端口之间的信号传输。1端口到2端口和1端口到3端口的隔离度|dB(S(2,1))|和|dB(S(3,1))|均大于20dB，实现了1端口到2端口和3端口的隔离。即可重构交叉耦合器400中两个电抗器件的金属柱同时与地板层接触时，两个电抗器件的电抗值的绝对值都小于或等于10欧姆，可以实现了1端口到4端口之间的传输，1端口到2端口、3端口的隔离。

在本申请的实施例一中，通过提供了一种可重构交叉耦合器400，可以控制金属柱(第一金属柱和第二金属柱)与地板层的断开或连接，实现可重构交叉耦合400的交叉传输状态和直通传输状态之间的切换时的无源互调。

实施例二

请参阅图6A、6B、6C、6D，图6A是本申请实施例提供的一种可重构交叉耦合器600在交叉传输状态的结构示意图。图6B是本申请实施例提供的一种可重构交叉耦合器600中状态切换结构的局部示意图。图6C是本申请实施例提供的一种可重构交叉耦合器600在直通传输状态的结构示意图。图6D是本申请实施例提供的一种可重构交叉耦合器600中状态切换结构在直通传输状态的切面图。其中，以四阶级联的分支线为例进行说明。如图6A和6B所示，第一电抗器件可由设置第一边的中间位置的第一覆盖层和设置在微带线路层上的第一金属片构成，第一覆盖层包括第一金属层和第一介质层。第一金属片通过第一金属探针接到地板层，第一金属片与第一金属层通过第一介质层隔开。在第一覆盖层被移开状态下，第一电抗器件的电抗值的绝对值为第五值，在第一金属层覆盖在微带线路层上的状态下，第一电抗器件的电抗值绝对值为第六值。其中，第五值大于第六值。

第二电抗器件与第一电抗器件的结构相同，第二电抗器件可由设置在第二边的中间位置的第二覆盖层和设置在微带线路层表面的第二金属片构成，第二覆盖层包括第二金属层和第二介质层。第二金属片通过第二金属探针接到地板层，第二金属片与第二金属层通过第二介质层隔开。在第二覆盖层被移开的状态下，第二电抗器件的电抗值的绝对值为第五值。在第二覆盖层覆盖在微带线路层上的状态下，第二电抗器件的电抗值的绝对值为第六值。其中，第五值大于第六值。

具体实现中，第一电抗器件可以包括多个第一金属片，多个第一金属片上可以覆盖有同一个第一覆盖层，第二电抗器件可以包括多个第二金属片，多个第二金属片上可以覆盖有用同一个第二覆盖层。第一电抗器件中的第一覆盖层和第二电抗器件中的第二覆盖层可以为同一个覆盖层。如图6C和6D所示，第一电抗器件和第二电抗器件共用了一个覆盖层。这样，可以保证同时改变第一电抗器件和第二电抗器件的电抗值。

上述第一金属片和第二金属片的面积大小，可以影响第一电抗器件和第二电抗器件的电抗值。在第一电抗器件包括的第一金属片的面积，和第二电抗器件包括的第二金属片的面积都大于或等于第一面积的情况下，可以实现可重交叉耦合器的交叉传输状态与直通传输状态之间的切换。在第一电抗器件包括的第一金属片的面积，和第二电抗器件包括的第二金属片的面积都小于第一面积且大于第二面积的情况下，可以实现可重构交叉耦合器的交叉传输状态与耦合传输状态之间的切换。其中，第一面积大于第二面积，第一面积的优选值可以是100平方毫米，第二面积的优选值可以是1平方毫米。但不应构成限定。下面具体说明这两种实现方式：

实现方式1：在第一电抗器件包括的第一金属片的面积，和第二电抗器件包括的第二金属片的面积都大于或等于第一面积(第一面积的优选值可以是100平方毫米)的情况下，上述第五值大于或等于上述第一值，上述第六值小于或等于上述第二值。可以完成可重构交叉耦合器600的交叉传输状态和直通传输状态之间的切换。

也即是说，第一金属片的面积，和第二金属片的面积都大于或等于第一面积的情况下，同时移开第一覆盖层和第二覆盖层，第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于上述第一值，实现交叉传输状态(即1端口与3端口之间的信号传输，或2端口与4端口之间的信号传输)；同时盖上第一覆盖层和第二覆盖层，第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于或等于上述第二值，实现直通传输状态(即1端口与4端口之间的信号传输，或2端口与3端口之间的信号传输)。即，在第一电抗器件包括的一个或多个第一金属片的总面积，和第二电抗器件包括的一个或多个第二金属片的总面积都大于或等于第一面积的情况下，通过同时移开或盖上第一覆盖层和第二覆盖层，可以实现可重构交叉耦合器600的交叉传输状态与直通传输状态之间的切换。图6A、6B、6C和6D中，第一电抗器件包括的第一金属片的面积，和第二电抗器件包括的二金属片的面积都大于或等于第一面积。举例说明，在第一值为300欧姆，第二值为10欧姆的条件下，当同时移开第一覆盖层和第二覆盖层时，第一电抗器件和第二电抗器件相当于断路，其电抗值的绝对值(第五值)为无穷大，第五值满足大于或等于300欧姆的条件，可重构交叉耦合器600可以实现交叉传输状态(即1端口到3端口之间的信号传输，2端口到4端口之间的信号传输)，当覆盖上第一覆盖层和第二覆盖层时，第一电抗器件和第二电抗器件的电抗值的绝对值为第六值，该第六值都小于或等于10欧姆，可重构交叉耦合器600可以实现直通传输状态(1端口到4端口之间的信号传输，2端口到3端口之间的信号传输)。

实施例二中实施方式1的有益效果分析：

结合图7A和图7B，基于上述图6A至6D所示的可重交叉耦合器600，图7A为可重构交叉耦合器600中的第一覆盖层和第二覆盖层同时移开条件下，输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图7B为可重构交叉耦合器600中的第一覆盖层和第二覆盖层同时覆盖上的条件下，输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。以1端口为输入端口，2端口为隔离端口，3端口为交叉输出端口，4端口为直通输出端口，进行说明。

图7A中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器600中第一覆盖层和第二覆盖层同时移开条件下，该可重构交叉耦合器600的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图7A可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口到3端口的传输系数dB(S(3,1))为-0.3dB以上，1端口到2端口和1端口到4端口的隔离度|dB(S(2,1))|和|dB(S(4,1))|均大于20dB，满足了隔离度的要求。即可重构交叉耦合器600中第一覆盖层和第二覆盖层同时移开条件时，两个电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于300欧姆，可以实现了1端口到3端口之间的传输，1端口到2端口、4端口的隔离。

图7B中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器600中第一覆盖层和第二覆盖层同时覆盖的条件下，该可重构交叉耦合器600的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图7B可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口到4端口的传输系数dB(S(4,1))为-0.3dB以上，实现了1端口到4端口之间的信号传输。1端口到2端口和1端口到3端口的隔离度|dB(S(2,1))|和|dB(S(3,1))|均大于20dB，实现了1端口到2端口和3端口的隔离。即可重构交叉耦合器600中第一覆盖层和第二覆盖层同时覆盖时，两个电抗器件的电抗值的绝对值都小于或等于10欧姆，可以实现了1端口到4端口之间的传输，1端口到2端口、3端口的隔离。

实施方式2：在第一电抗器件包括的:第一金属片的面积，和第二电抗器件包括的第二金属片的面积都小于第一面积(优选值可以是100平方毫米)且大于第二面积(优选值可以是1平方毫米)的情况下，上述第五值大于或等于上述第一值，上述第六值小于上述第一值且大于上述第二值。也即是说，可以实现可重构交叉耦合器的交叉传输状态和耦合传输状态之间的切换。

参见图8A、图8B、图8C、图8D，图8A为本申请实施例提供的一种可重构交叉耦合器800在交叉传输状态的结构示意图。图8B是本申请实施例提供的一种可重构交叉耦合器800中状态切换结构的局部示意图。图8C是本申请实施例提供的一种可重交叉耦合器800在耦合输出状态的结构示意图。图8D是本申请实施例提供的一种可重构交叉耦合器800中状态切换结构在耦合输出状态的切面图。其中，四阶级联的分支线为例进行说明，图8A至图8B所示的可重交叉耦合器800是基于上述图8A至图8B所示的可重构交叉器800的结构针对第一金属片的面积和第二金属片的面积进行调整后的结构示意图，可重交叉耦合器800中第一电抗器件包括的第一金属片的面积，和第二电抗器件包括的第二金属片的面积都小于第一面积且大于第二面积。

在可重构交叉耦合器800中，同时移开第一覆盖层和第二覆盖层，第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于上述第一值，可以实现可重构交叉耦合器800的交叉传输状态(即1端口与3端口之间的信号传输，或2端口与4端口之间的信号传输)；同时盖上第一覆盖层和第二覆盖层，第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于上述第一值且大于上述第二值，可以实现耦合传输状态(即1端口到3端口和4端口的传输，且3端口输出的信号和4端口输出的信号之间的相位差为90度)。即，在第一电抗器件包括的一个或多个第一金属片的总面积，和第二电抗器件包括的一个或多个第二金属片的总面积都小于第一面积且大于第二面积的情况下，通过同时移开或盖上第一覆盖层和第二覆盖层，可以实现可重构交叉耦合器800的交叉传输状态与耦合传输状态之间的切换。

实施例二中实施方式2的有益效果分析：

结合图9A、图9B和图9C，基于上述图8A至8D所示的可重交叉耦合器800，图9A为可重构交叉耦合器800中的第一覆盖层和第二覆盖层同时移开条件下，输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图9B为可重构交叉耦合器800中的第一覆盖层和第二覆盖层同时覆盖上的条件下，输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图9C为可重构交叉耦合器800中的第一覆盖层和第二覆盖层同时覆盖上的条件下，交叉输出端口和直通输出端口同时输出信号的相位关系。以1端口为输入端口，2端口为隔离端口，3端口为交叉输出端口，4端口为直通输出端口，进行说明。

图9A中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器800中第一覆盖层和第二覆盖层同时移开条件下，该可重构交叉耦合器800的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图9A可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口到3端口的传输系数dB(S(3,1))为-0.3dB以上，1端口到2端口和1端口到4端口的隔离度|dB(S(2,1))|和|dB(S(4,1))|均大于20dB，满足了隔离度的要求。即可重构交叉耦合器800中第一覆盖层和第二覆盖层同时移开条件时，两个电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于300欧姆，可以实现可重构交叉耦合器800的1端口到3端口之间的传输，1端口到2端口、4端口的隔离。

图9B中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器800中第一覆盖层和第二覆盖层同时覆盖的条件下，该可重构交叉耦合器800的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图9B可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口到3端口的传输系数dB(S(3,1))为-3dB左右，1端口到4端口的传输系数dB(S(4,1))为-3dB左右，实现了1端口到3端口和4端口的信号传输。1端口到2端口的隔离度|dB(S(2,1))|大于20dB，实现了1端口到2端口和3端口的隔离。并且，如图9C所示，可以看出，3端口输出和4端口的输出相位差基本在-270度(即90度相位差)左右。即可重构交叉耦合器800中第一覆盖层和第二覆盖层同时覆盖时，两个电抗器件的电抗值的绝对值都小于300欧姆且大于10欧姆，可以实现可重构交叉耦合器800的1端口到3端口和4端口之间的传输，1端口到2端口的隔离，且3端口和4端口输出信号之间存在90度相位差。

实施例三

请参阅图10A、10B、10C，图10A是本申请实施例提供的一种可重构交叉耦合器1000在交叉传输状态的结构示意图。图10B是本申请实施例提供的一种可重构交叉耦合器1000在耦合传输状态的结构示意图。图10C是本申请实施例提供的一种可重构交叉耦合器1000中状态切换结构在耦合传输状态的切面图。其中，以四阶级联的分支线为例进行说明，该四阶级联的分支线所处于的微带线路层与地板层通过基板隔开，该地板层接地。如图10A、图10B和图10C所示，第一电抗器件包括设置在第一边中间位置的第三覆盖层，第三覆盖层包括第三金属层和第三介质层，第三金属层与处于微带线路层上的第一边的中间位置通过介质层隔开。当第三覆盖层和第四覆盖层同时从微带线路层上移开时，可重构交叉耦合器1000中的第一电抗器件和第二电抗器件相当于断路，第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于上述第一值，即可重构交叉耦合器1000实现交叉传输状态。当第三覆盖层和第四覆盖层同时覆盖在微带线路层上时，可重构交叉耦合器1000中的第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于上述第一值且大于上述第二值，即可重构交叉耦合器1000实现耦合传输状态。

举例说明，在第一值为300欧姆，第二值为10欧姆的条件下，当第三覆盖层和第四覆盖层同时从微带线路层上移开时，可重构交叉耦合器1000中的第一电抗器件和第二电抗器件相当于断路，第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于300欧姆，即可重构交叉耦合器1000实现交叉传输状态。当第三覆盖层和第四覆盖层同时覆盖在微带线路层上时，可重构交叉耦合器1000中的第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于300欧姆且大于10欧姆，即可重构交叉耦合器1000实现耦合传输状态。

实施例三的有益效果分析：

结合图11A、图11B和图11C，基于上述图10A至10C所示的可重交叉耦合器1000，图11A为可重构交叉耦合器1000中的第三覆盖层和第四覆盖层同时移开条件下，输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图11B为可重构交叉耦合器1000中的第一覆盖层和第二覆盖层同时覆盖上的条件下，输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图11C为可重构交叉耦合器1000中的第三覆盖层和第四覆盖层同时覆盖上的条件下，交叉输出端口和直通输出端口同时输出信号的相位关系。以1端口为输入端口，2端口为隔离端口，3端口为交叉输出端口，4端口为直通输出端口，进行说明。

图11A中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器1000中第三覆盖层和第四覆盖层同时移开条件下，该可重构交叉耦合器1000的S参数。其中，dB(S1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图11A可知，在频率1.65GHz-2.6GHz内，1端口到3端口的传输系数dB(S(3,1))为-0.3dB以上，1端口到2端口和1端口到4端口的隔离度|dB(S(2,1))|和|dB(S(4,1))|均大于20dB，满足了隔离度的要求。即可重构交叉耦合器1000中第三覆盖层和第四覆盖层同时移开条件时，两个电抗器件的电抗值的绝对值都大于300欧姆，可以实现可重构交叉耦合器1000的1端口到3端口之间的传输，1端口到2端口、4端口的隔离。

图11B中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器1000中第三覆盖层和第四覆盖层同时覆盖的条件下，该可重构交叉耦合器1000的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图11B可知，在频率1.7GHz-2.2GHz内，1端口到3端口的传输系数dB(S(1,1))为3dB左右，1端口到4端口的传输系数dB(S(4,1))为3dB左右，实现了1端口到3端口和4端口的信号传输。1端口到2端口的隔离度|dB(S(2,1))|大于20dB，实现了1端口到2端口和3端口的隔离。并且，如图11C所示，可以看出，3端口输出和4端口的输出相位差基本在-270度(即90度相位差)左右。即可重构交叉耦合器1000中第三覆盖层和第四覆盖层同时覆盖时，两个电抗器件的电抗值的绝对值都小于300欧姆且大于10欧姆，可以实现可重构交叉耦合器1000的1端口到3端口和4端口之间的传输，1端口到2端口的隔离，且3端口和4端口输出信号之间存在90度相位差。

下面通过实施例四和实施例五，介绍基于图2所示可重构交叉耦合器的电路原理图的相关扩展。

实施例四

基于图2所示的电路原理图，为了实现可重构交叉耦合器在交叉传输状态(即1端口到3端口之间的传输，或2端口到4端口之间的传输)时的输出信号的相位与在直通传输状态(即1端口到4端口之间的传输，或2端口到3端口之间的传输)时的输出信号的相位之间的相位差为0，可以在可重构交叉耦合器200中的1端口与阻抗匹配线之间、3端口与阻抗匹配线之间各加载一个移相器，该移相器包括180度移相器。

请参阅图12，图12为本申请实施例提供的一种在交叉传输状态时的传输信号与直通传输状态时的传输信号之间无相位差的可重构交叉耦合器。如图12所示，可重构交叉耦合器1200包括N阶级联的分支线1210，四个端口(即1端口1221、2端口1222、3端口1223、4端口1224)，第一电抗器件1230和第二电抗器件1240，两个移相器1260。其中，N阶级联的分支线1210由N阶四边形分支线1211级联组成，N为大于或等于3的整数。上述两个移相器1260中的一个加载在1端口1221与阻抗匹配线1250之间，另一个移相器1260加载在3端口1223与阻抗匹配线1250之间。

实施例四有益效果分析：

请参阅图13A，图13A为上述图2所示的未加载移相器的可重构交叉耦合器200的输入端口有输入信号时的能量传输相位频谱曲线图。图13A中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，图2所示的可重构交叉耦合器200中第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于300欧姆或都小于10欧姆时，该可重构交叉耦合器的S参数。其中，phase(S(3,1))代表交叉传输状态(即第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于300欧姆)时，在1端口有信号输入时，3端口的输出信号与1端口输入信号的相位偏移；phase(S(4,1))代表直通传输状态(即第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于10欧姆)时，在1端口有信号输入时，4端口的输出信号与1端口输入信号的相位偏移。由图13A可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口有信号输入，交叉传输状态下3端口输出信号与直通传输状态下4端口输出信号之间的相位差为180度左右。

请参阅图13B，图13B为上述图12所示申请实施例提供的可重构交叉耦合器1200的输入端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图13B中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器1100中第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于300欧姆或都小于10欧姆时，该可重构交叉耦合器1200的S参数。其中，phase(S(3,1))代表交叉传输状态(即第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于300欧姆)时，在1端口有信号输入时，3端口的输出信号与1端口输入信号的相位偏移；phase(S(4,1))代表直通传输状态(即第一电抗器件的电抗值的绝对值和第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于10欧姆)时，在1端口有信号输入时，4端口的输出信号与1端口输入信号的相位偏移。由图13B可知，由于可重构交叉器1100在1端口和3端口处都设有180度移相器，因此，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口有信号输入，交叉传输状态下3端口输出信号与直通传输状态下4端口输出信号之间的相位差为0度左右。

对比图13A和图13B，可以看出，通过上述可重构交叉耦合器1200，可以实现1端口有信号输入时，交叉传输状态下交叉输出端口的输出信号和直通传输状态下耦合输出端口的输出信号之间的相位差为0，实现了可重构交叉耦合器1200在改变信号传输路径的同时，使得输出信号的相位不变。

实施例五

基于上述图2所示的可重构交叉耦合器200的电路结构示意图，本申请实施例提供了一种具有开关结构的可重构交叉耦合器，可以不用加载第一电抗器件和第二电抗器件，即可实现可重构交叉耦合器在交叉传输状态和直通传输状态之间的切换。请参见图14，图14是本申请实施例中提供的一种可重构交叉耦合器的电路结构示意图，如图14所示，可重构交叉耦合器1400包括M阶级联的分支线1410，四个端口(即1端口1421、2端口1422、3端口1423、4端口1424)，四个开关(1开关1431、2开关1432、3开关1433、4开关1434)。其中，M阶级联的分支线1410由M阶四边形分支线1411级联组成，M为大于或等于4的偶数。

M阶级联的分支线1410的四个角分别通过阻抗匹配线1450连接四个端口。该四个端口包括输入端口，隔离端口，交叉输出端口，直通输出端口。该输入端口与交叉传输端口处于上述M阶级联的分支线1410的对角位置。该隔离端口与直通输出端口处于上述M阶级联的分支线1410的对角位置。该M阶级联的分支线1410中的每一阶矩形分支线1411的每一条边均为一段长度为在中心频率处四分之一波导波长的微带线1414。上述四个端口可以各外接特性阻抗为50欧姆的传输线。

该M阶级联的分支线1410的第一边1412上从输入端口到隔离端口共有M段微带线1414，M为大于或等于4的偶数。1开关1431设置在第一边1412上的第(M/2)-1段微带线和第M/2段微带线的交界处、2开关1432设置在第一边1412上的第(M/2)+1段微带线和第(M/2)+2段微带线的交界处。该M阶级联的分支线1410的第二边1413上从输入端口到隔离端口共有M段微带线1414。3开关1433设置在第二边1413上的第(M/2)-1段微带线和第M/2段微带线的交界处、4开关1434设置在第二边1413上的第(M/2)+1段微带线和第(M/2)+2段微带线的交界处。该第一边1412为输入端口与隔离端口之间该M阶矩形分支线1410的边。该第二边1413为交叉输出端口与直通输出端口之间该M阶级联的分支线1410的边。

如图14所示，当四个开关(1开关1431、2开关1432、3开关1433、4开关1434)同时闭合时，即可实现可重构交叉耦合器1400的交叉传输状态(即实现1端口1421与3端口1423的之间的信号传输，2端口1422与4端口1424之间的信号传输)。当四个开关(1开关1431、2开关1432、3开关1433、4开关1434)中的1开关1431和4开关1434同时打开，无论2开关1432和3开关1433打开还是闭合，都可实现可重交叉耦合器1400的直通传输状态(即实现1端口1421与4端口1424的之间的信号传输，2端口1422与3端口1423之间的信号传输)。

实施例五的有益效果说明：

结合图15A、图15B、图15C和图15D，图15A为可重构交叉耦合器1400中的四个开关同时闭合的条件下，1端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图15B为可重构交叉耦合器1400中的四个开关同时打开的条件下，1端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图15C为可重构交叉耦合器1400中的1开关和4开关同时打开，2开关和3开关同时关闭的条件下，1端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。图15D为可重构交叉耦合器1400中的1开关和4开关同时打开，2开关和3开关同时关闭的条件下，2端口有输入信号时的能量传输频谱曲线图。

图15A中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器1400中四个开关同时闭合条件下，该可重构交叉耦合器1400的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图15A可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口的输入回波损耗|dB(S(1,1))|大于14dB，1端口到3端口的传输系数dB(S(3,1))为-0.3dB以上，1端口到2端口和1端口到4端口的隔离度|dB(S(2,1))|和|dB(S(4,1))|均大于20dB，满足了隔离度的要求。即可重构交叉耦合器1400中四个开关同时闭合时，可以实现可重构交叉耦合器的交叉传输状态，(即实现1端口到3端口之间的传输，1端口到2端口、4端口的隔离)。

图15B中给出了，输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器1400中四个开关同时打开的条件下，该可重构交叉耦合器1300的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图15B可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口的输入回波损耗|dB(S(1,1))|大于14dB，1端口到4端口的传输系数dB(S(3,1))为-0.3dB以上，1端口到2端口和1端口到4端口的隔离度|dB(S(2,1))|和|dB(S4,1))|为无穷大，满足了隔离度的要求。即可重构交叉耦合器1400中四个开关同时打开时，可以实现可重构交叉耦合器1400的直通传输状态，(即实现1端口到4端口之间的传输，1端口到2端口、3端口的隔离)。

图15C中给出了，1端口的输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器1400中1开关和4开关同时打开，2开关和3开关同时闭合的条件下，该可重构交叉耦合器1400的S参数。其中，dB(S(1,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，1端口的输入回波功率与1端口输入功率的比值；dB(S(2,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，2端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(3,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,1))代表用分贝表示在1端口有信号输入时，4端口的输出功率与1端口输入功率的比值。由图15C可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，1端口到4端口的传输系数dB(S(4,1))为-0.3dB以上，1端口到2端口和1端口到3端口的隔离度|dB(S(2,1))|和|dB(S(3,1))|为无穷大，满足了隔离度的要求。图15D中给出了，2端口的输入信号的中心频率为2.2GHz，可重构交叉耦合器1400中1开关和4开关同时打开，2开关和3开关同时闭合的条件下，该可重构交叉耦合器1400的S参数。其中，dB(S(1,2))代表用分贝表示在2端口有信号输入时，1端口的输出功率与2端口输入功率的比值；dB(S(2,2))代表用分贝表示在2端口有信号输入时，2端口的输入回波功率与2端口输入功率的比值；dB(S(3,2))代表用分贝表示在2端口有信号输入时，3端口的输出功率与1端口输入功率的比值；dB(S(4,2))代表用分贝表示在2端口有信号输入时，4端口的输出功率与2端口输入功率的比值。由图15D可知，在频率1.7GHz-2.7GHz内，2端口的回波功率损耗|dB(S(2,2))|大于20dB，2端口到3端口的传输系数dB(S(3,2))为-0.3dB以上，2端口到1端口和2端口到4端口的隔离度|dB(S(1,2))|和|dB(S(4,2))|为无穷大，满足了隔离度的要求。即可重构交叉耦合器1400中1开关和4开关同时打开，2开关和3开关同时闭合时，可以实现可重构交叉耦合器1400的直通传输状态，(即实现1端口到4端口之间的传输，1端口到2端口、3端口的隔离；或者2端口到3端口之间的传输，2端口到1端口、4端口的隔离)。

在本申请实施例五中，通过提供如图14所示的可重构交叉耦合器1400的电路原理图，可以调整四个开关的打开或闭合，实现可重构交叉耦合器1400的传输状态的切换，当四个开关同时闭合时，可重构交叉耦合器1400为交叉传输状态(即1端口与3端口之间的信号传输，2端口到4端口之间的信号传输)，当四个开关中的1开关、4开关同时断开，或者2开关、3开关同时断开时，可重构交叉耦合器1400为直通传输状态(即1端口与4端口之间的信号传输，2端口与3端口之间的信号传输)。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

Claims (12)

1.一种可重构交叉耦合器，其特征在于，包括：N阶级联的分支线，四个端口，第一电抗器件和第二电抗器件，所述N阶级联的分支线由N阶四边形微带分支线级联组成，N为大于或等于3的整数，其中，

所述N阶级联的分支线的四个角分别通过阻抗匹配线连接所述四个端口；所述四个端口包括输入端口，隔离端口，交叉输出端口，直通输出端口，所述输入端口与所述交叉传输端口处于所述N阶级联的分支线的对角位置；

所述N阶级联的分支线的第一边的中间位置连接第一电抗器件的一端，所述第一电抗器件的另一端接地；所述第一边为所述输入端口与所述隔离端口之间所述N阶级联的分支线的边；所述N阶级联矩形分支线的第二边的中间位置连接第二电抗器件的一端，所述第二电抗器件的另一端接地；所述第二边为所述交叉输出端口与所述直通输出端口之间所述N阶级联矩形的分支线的边；

所述第一电抗器件和所述第二电抗器件的电抗值可变，用于调整所述交叉输出端口和所述直通输出端口的信号输出状态。

2.根据权利要求1所述可重构交叉耦合器，其特征在于，在所述第一电抗器件的电抗值的绝对值和所述第二电抗器件的电抗值的绝对值都大于或等于第一值的状态下，从所述输入端口输入的信号仅通过所述交叉输出端口输出。

3.根据权利要求1所述可重构交叉耦合器，其特征在于，在所述第一电抗器件的电抗值的绝对值和所述第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于或等于第二值的状态下，从所述输入端口输入的信号仅通过所述直通输出端口输出。

4.根据权利要求1所述可重构交叉耦合器，其特征在于，在所述第一电抗器件的电抗值的绝对值和所述第二电抗器件的电抗值的绝对值都小于第一值且大于第二值的状态下，从所述输入端口输入的信号通过所述交叉输出端口和所述直通输出端口输出，所述交叉输出端口输出的信号和所述直通输出端口输出的信号之间存在90度相位差，所述第一值大于所述第二值。

5.根据权利要求1-3任一所述可重构交叉耦合器，其特征在于，所述第一电抗器件由连接在所述第一边的中间位置的第一金属柱和地板层组成，所述地板层与所述N阶级联的分支线所在的微带线路层通过基板层隔开，所述地板层接地；在所述第一金属柱与所述地板层不接触的状态下，所述第一电抗器件的电抗值为第三值；在所述第一金属柱与所述地板层接触的状态下，所述第一电抗器件的电抗值的绝对值为第四值；

所述第二电抗器件由连接在所述第二边的中间位置的第二金属柱和所述地板层组成；在所述第二金属柱与所述地板层不接触的状态下，所述第二电抗器件的电抗值为所述第三值；在所述第二金属柱与所述地板层接触的状态下，所述第二电抗器件的电抗值为所述第四值；其中，所述第三值大于所述第一值；所述第四值小于所述第二值。

6.根据权利要求1-4任一所述可重构交叉耦合器，其特征在于，所述N阶级联的分支线所处于的微带线路层与地板层通过基板层隔开，所述地板层接地；

所述第一电抗器件由设置在所述第一边的中间位置的第一覆盖层和设置在所述微带线路层上的第一金属片构成，所述第一覆盖层包括第一金属层和第一介质层；所述第一金属片通过第一金属探针接到所述地板层，所述第一金属层与处于所述微带线路层上的第二金属片和所述第一边的中间位置通过所述介质层隔开；在所述第一覆盖层被移开状态下，所述第一电抗器件的电抗值的绝对值为第五值；在所述第一覆盖层覆盖在所述微带线路层上的状态下，所述第一电抗器件的阻抗值为第六值；所述第五值大于所述第六值；

所述第二电抗器件由设置在所述第二边的中间位置的所述第二覆盖层和设置在所述微带线路层上的第二金属片构成，所述第二覆盖层包括第二金属层和第二介质层；所述第二金属片通过第二金属探针接到所述地板层，所述第二金属层与处于所述微带线路层上的第二金属片和所述第一边的中间位置通过所述介质层隔开；在所述第二覆盖层被移开的状态下，所述第一电抗器件的电抗值的绝对值为第五值；在所述第二覆盖层覆盖在所述微带线路层上的状态下，所述第二电抗器件的电抗值的绝对值为所述第六值。

7.根据权利要求6所述可重构交叉耦合器，其特征在于，在所述第一金属片的面积和第二金属片的面积都大于或等于第一面积的情况下，所述第五值大于或等于所述第一值，所述第六值小于或等于所述第二值。

8.根据权利要求6或7所述可重构交叉耦合器，其特征在于，在所述第一金属片的面积和所述第二金属片的面积都小于所述第一面积且大于第二面积的情况下，所述第五值大于或等于所述第一值，所述第六值小于所述第一值且大于所述第二值；其中，所述第一面积大于所述第二面积。

9.根据权利要求1或2或4任一所述可重构交叉耦合器，其特征在于，所述N阶级联的分支线所处于的微带线路层与地板层通过基板层隔开，所述地板层接地；

所述第一电抗器件包括设置在所述第一边的中间位置的第三覆盖层，所述第三覆盖层包括第三金属层和第三介质层；所述第三金属层与处于所述微带线路层上的所述第一边的中间位置通过所述介质层隔开；在所述第三覆盖层被移开状态下，所述第一电抗器件的电抗值的绝对值大于或等于所述第一值；在所述第一覆盖层覆盖在所述微带线路层上的状态下，所述第一电抗器件的电抗值的绝对值小于所述第一值且大于所述第二值；

所述第二电抗器件包括在所述第二边的中间位置的第四覆盖层，所述第四覆盖层包括第四金属层和第四介质层；所述第四金属层与处于所述微带线路层上的所述第二边的中间位置通过所述第四介质层隔开；在所述第四覆盖层被移开的状态下，所述第二电抗器件的电抗值的绝对值大于或等于所述第一值；在所述第二覆盖层覆盖在所述微带线路层上的状态下，所述第二电抗器件的电抗值的绝对值小于所述第一值且大于所述第二值。

10.根据权利要求1所述可重构交叉耦合器，其特征在于，所述可重构交叉耦合器还包括两个移相器；所述两个移相器分别设置在所述输入端口与所述N阶级联的分支线之间、所述交叉输出端口与所述N阶级联的分支线之间；所述移相器包括180度移相器。

11.根据权利要求1所述可重构交叉耦合器，其特征在于，所述N阶级联的分支线中的每一阶四边形分支线的每一条边均为一段长度为在中心频率处四分之一波导波长的微带线。

12.一种可重构交叉耦合器，其特征在于，包括：M阶级联的分支线，四个端口，四个开关；其中，M阶级联的分支线由M阶四边形分支线级联组成，M为大于或等于4的偶数；

M阶级联的分支线的四个角分别通过阻抗匹配线连接所述四个端口，所述四个端口包括输入端口，隔离端口，交叉输出端口，直通输出端口；所述输入端口与所述交叉端口处于所述M阶级联的分支线的对角位置；所述隔离端口与所述直通输出端口处于所述M阶级联的分支线的对角位置；所述M阶级联的分支线的每一阶四边形分支线的每一条边均为一段长度为在中心频率处四分之一波导波长的微带线；

所述四个开关分别设置在第一边上的第(M/2)-1段微带线和第M/2段微带线的交界处、所述第一边上的第(M/2)+1段微带线和第(M/2)+2段微带线的交界处、第二边上的第(M/2)-1段微带线和第M/2段微带线的交界处、所述第二边上的第(M/2)+1段微带线和第(M/2)+2段微带线的交界处；

其中，所述第一边为所述输入端口与所述隔离端口之间所述M阶级联的分支线的边；所述第二边为所述交叉输出端口与所述直通输出端口之间该M阶级联的分支线的边；

所述四个开关，用于控制所述交叉输出端口和所述直通输出端口的信号输出状态。

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