[發(fā)明專利]微波頻段正交模轉(zhuǎn)換器及其信號(hào)分離與合路方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110161181.2
• 申請(qǐng)日: 2011-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN102324597A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉軍偉;吳知航;王巖;羅輝;劉素芹;謝巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司
• 主分類號(hào): H01P1/161
• 分類號(hào): H01P1/161
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所 11330
• 代理人: 閔磊;喬建聰

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種微波無源器件，尤其涉及一種微波頻段正交模轉(zhuǎn)換器，相應(yīng)地，還涉及其信號(hào)分離方法和信號(hào)合路方法。

【背景技術(shù)】

微波通信是目前國際上常用的無線通信手段之一，被廣泛地應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸、廣播電視傳送、衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信等領(lǐng)域。正交模轉(zhuǎn)換器是無線傳輸產(chǎn)品的室外三端口網(wǎng)絡(luò)器件，連接室外雙極化天線和兩個(gè)室外單元(ODU)，即兩個(gè)收發(fā)一體信道通過正交模轉(zhuǎn)換器共用一個(gè)天線。正交模轉(zhuǎn)換器具有極化分離的功能。

正交模轉(zhuǎn)換器連接天線和ODU單元，它的存在必然會(huì)帶來損耗增大，駐波比變高，從而降低天線系統(tǒng)整機(jī)的性能，所以正交模轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)就是要使正交模轉(zhuǎn)換器在指定工作條件下滿足系統(tǒng)要求。

為了確保有較好性能，在設(shè)計(jì)時(shí)需要保證正交模轉(zhuǎn)換器在結(jié)構(gòu)上完全對(duì)稱。對(duì)于這樣的正交模轉(zhuǎn)換器，雖然性能較好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高而不利于批量生產(chǎn)。

例如由CN101872901A號(hào)專利公告公開的一種單元微波天線饋電裝置及其制造方法可知，其由于介質(zhì)環(huán)的存在導(dǎo)致不能一體化成型，并且由多個(gè)部件組成一個(gè)整體這樣的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，裝配成本高，調(diào)試時(shí)間長，加工精度要求過高。

【發(fā)明內(nèi)容】

因此，本發(fā)明的首要目的在于克服上述不足，提供一種微波頻段正交模轉(zhuǎn)換器，用簡單、緊湊的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩種極化信號(hào)在高隔離度下分別匹配傳輸，整體加工，成本較低，利于批量生產(chǎn)。

本發(fā)明的另一目的與該首要目的相應(yīng)，提供一種微波頻段正交模轉(zhuǎn)換器的信號(hào)分離方法，用于實(shí)現(xiàn)高隔離度信號(hào)分離傳輸。

本發(fā)明的再一目的也與該首要目的相應(yīng)，提供一種微波頻段正交模轉(zhuǎn)換器的信號(hào)合路方法，用于實(shí)現(xiàn)高隔離度信號(hào)合路傳輸。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

適用于本發(fā)明首要目的的一種微波頻段正交模轉(zhuǎn)換器，包括公共波導(dǎo)、主終端波導(dǎo)及次終端波導(dǎo)，公共波導(dǎo)與主終端波導(dǎo)直通設(shè)置以形成用于傳輸?shù)谝粯O化信號(hào)的直臂分支，公共波導(dǎo)與次終端波導(dǎo)以彼此的軸線垂直設(shè)置以形成用于傳輸?shù)诙O化信號(hào)的折臂分支，該轉(zhuǎn)換器為一體成型件；所述公共波導(dǎo)與主終端波導(dǎo)之間設(shè)有用于完成信號(hào)匹配的臺(tái)階波導(dǎo)組，該臺(tái)階波導(dǎo)組包含至少一級(jí)臺(tái)階波導(dǎo)；所述折臂分支設(shè)有耦合窗口，用于在所述臺(tái)階波導(dǎo)組的至少一級(jí)臺(tái)階波導(dǎo)與次終端波導(dǎo)之間實(shí)現(xiàn)信號(hào)耦合。所述耦合窗口與所述次終端波導(dǎo)之間設(shè)有至少一節(jié)信號(hào)變換段。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所揭示，所述直臂分支的公共波導(dǎo)、臺(tái)階波導(dǎo)組及主終端波導(dǎo)間可呈非共軸設(shè)置。所述耦合窗口、變換段及次終端波導(dǎo)之間也可呈非共軸設(shè)置。

較佳的，所述公共端口、臺(tái)階波導(dǎo)組、主終端波導(dǎo)、耦合窗口、變換段以及次終端波導(dǎo)的軸線均處于同一平面，該轉(zhuǎn)換器關(guān)于該平面呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

較佳的，所述公共波導(dǎo)為非圓形波導(dǎo)，所述主終端波導(dǎo)和次終端波導(dǎo)均為矩形波導(dǎo)。

適用于本發(fā)明的另一目的的一種微波頻段正交模轉(zhuǎn)換器的信號(hào)分離方法，其將正交模轉(zhuǎn)換器中公共通道的兩路極化信號(hào)實(shí)現(xiàn)分離以分別傳輸?shù)街鞣种ǖ篮痛畏种ǖ溃涮卣髟谟诎ㄈ缦虏襟E：

1)通過至少一級(jí)臺(tái)階波導(dǎo)的匹配作用將公共通道中第一極化信號(hào)匹配到主分支通道中進(jìn)行傳輸，而其中第二極化信號(hào)在主分支通道處截止；

2)通過所述至少一級(jí)臺(tái)階波導(dǎo)中的至少一級(jí)臺(tái)階波導(dǎo)的匹配作用將公共通道中第二極化信號(hào)匹配到次分支通道中進(jìn)行傳輸，而其中第一極化信號(hào)在次分支通道處截止。

進(jìn)一步，預(yù)設(shè)兩級(jí)或兩級(jí)以上的臺(tái)階波導(dǎo)用于完成公共通道與主分支通道之間的信號(hào)匹配，而公共通道與次分支通道之間的信號(hào)匹配由耦合窗口從所述兩級(jí)以上的臺(tái)階波導(dǎo)中的一部分臺(tái)階波導(dǎo)處耦合而得。

適用于本發(fā)明再一目的的一種微波頻段正交模轉(zhuǎn)換器信號(hào)合路方法，其將正交模轉(zhuǎn)換器中主分支通道與次分支通道的各一路極化信號(hào)合路到公共通道中，其特征在于包括如下步驟：

1)通過至少一級(jí)臺(tái)階波導(dǎo)的匹配作用將主分支通道中的第一極化信號(hào)匹配到公共通道中進(jìn)行傳輸，而其中第二極化信號(hào)在主分支通道處截止；

2)通過所述至少一級(jí)臺(tái)階波導(dǎo)中的至少一級(jí)臺(tái)階波導(dǎo)的匹配作用將次分支通道中第二極化信號(hào)匹配到公共通道中進(jìn)行傳輸，而其中第一極化信號(hào)在次分支通道處截止。

進(jìn)一步的，預(yù)設(shè)兩級(jí)或兩級(jí)以上的臺(tái)階波導(dǎo)用于完成公共通道與主分支通道之間的信號(hào)匹配，而公共通道與次分支通道之間的信號(hào)匹配由耦合窗口從所述兩級(jí)以上的臺(tái)階波導(dǎo)中的一部分臺(tái)階波導(dǎo)處耦合而得。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：