[發明專利]主副矩形同軸線尺寸不同的定向耦合器

有效

• 申請號: 201210282593.6
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN102780056A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 王清源;譚宜成
• 申請（專利權）人: 成都賽納賽德科技有限公司
• 主分類號: H01P5/18
• 分類號: H01P5/18
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本發明涉及主副矩形同軸線尺寸不同的定向耦合器，具體地說，是涉及一種利用單孔或雙孔進行耦合的主副矩形同軸線尺寸不同的定向耦合器。

背景技術

定向耦合器是微波系統中應用廣泛的一種微波器件，它的主要作用是將微波信號按一定的比例進行功率分配；定向耦合器由兩根傳輸線構成，同軸線、矩形波導、圓波導、帶狀線和微帶線等都可構成定向耦合器；所以從結構來看定向耦合器種類繁多，差異很大，但從它們的耦合機理來看主要分為四種，即小孔耦合、平行耦合、分支耦合以及匹配雙T。

????在20世紀50年代初以前，幾乎所有的微波設備都采用金屬波導和波導電路，那個時候的定向耦合器也多為波導小孔耦合定向耦合器；其理論依據是Bethe小孔耦合理論，Cohn和Levy等人也做了很多貢獻。

????隨著航空和航天技術的發展，要求微波電路和系統做到小型化、輕量化和性能可靠，于是出現了帶狀線和微帶線，隨后由于微波電路與系統的需要又相繼出現了鰭線、槽線、共面波導和共面帶狀線等微波集成傳輸線，這樣就出現了各種傳輸線定向耦合器。

傳統單孔定向耦合器有一些的優點：如結構簡單、參數少，設計起來比較方便；但是它還存在著一些缺點：如帶寬窄、方向性差，只有在設計頻率處工作合適，偏離開這個頻率，方向性將降低。

傳統多孔定向耦合器雖然可以做到很寬的帶寬，但也存在著一些缺點，如體積大、加工精度要求高、插入損耗高，特別是在毫米波太赫茲波段，過高的插損使該器件失去使用價值；這就激勵我們去設計一種能克服這些缺點的新型定向耦合器。

發明內容

本發明的目的在于克服傳統定向耦合器的一些缺點，提供了一種緊湊型、插入損耗低的主副矩形同軸線尺寸不同的定向耦合器。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：包括結構相同的主矩形同軸線和副矩形同軸線、以及作為耦合通道的耦合孔；主矩形同軸線作為微波主通道，副矩形同軸線作為取樣信號通道，其中，主矩形同軸線包括外導體、以及設置在外導體內部且軸線與外導體軸線重合的內導體；主矩形同軸線和副矩形同軸線相互隔離；主矩形同軸線通過1個或2個耦合孔與副矩形同軸線連通，至少1個耦合孔包括貼附在主矩形同軸線外導體側壁或/和副矩形同軸線外導體側壁的中空耦合管，中空耦合管靠近主矩形同軸線外導體的側壁連接有三端開口的耦合腔，耦合腔與中空耦合管導通，耦合腔位于主矩形同軸線外導體和副矩形同軸線外導體之間并與主矩形同軸線和副矩形同軸線導通；

主矩形同軸線的尺寸表示為：a1*h1，副矩形同軸線的尺寸表示為：a2*h2，a1、a2分別表示為主矩形同軸線的外導體寬度和副矩形同軸線的外導體寬度，h1?、h2分別表示為主矩形同軸線的外導體高度和副矩形同軸線的外導體高度；

主矩形同軸線的尺寸和副矩形同軸線的尺寸情況如下：

情況A：當主矩形同軸線的尺寸大于副矩形同軸線的尺寸時，

h2*10%＜h1＜h2*80%或/和a2*10%＜a1＜a2*80%；

情況B：當主矩形同軸線的尺寸小于副矩形同軸線的尺寸時，

h1*10%＜h2＜h1*80%或/和a1*10%＜a2＜a1*80%；

情況C：主矩形同軸線的尺寸等于副矩形同軸線的尺寸時，

a1=a2且h1=h2。

中空耦合管貼附在主矩形同軸線的外導體側壁或/和中空耦合管貼附在副矩形同軸線的外導體側壁。

耦合腔在其俯視方向的投影形狀為圓形或多邊形。

與傳統的單孔定向耦合器相比，本發明的改進點為：1、將傳統的耦合孔的位置進行調整，相應的設計出與調整后結構相匹配的耦合孔，即本發明中的耦合孔由耦合腔和中空耦合管組成，其中設置位置時，耦合腔設置在主矩形同軸線和副矩形同軸線之間的，用以連通主矩形同軸線和副矩形同軸線，由于還設置有中空耦合管，可進一步的增強耦合性；2、本發明還可以在現有單孔定向耦合器的基礎上增加一個上述由耦合腔和中空耦合管構成的耦合孔，或者直接增加兩個改進后的耦合孔，代替原始的耦合孔，使波導之間的耦合得到增強；3、由于實驗發現，當我們采用普通的主矩形同軸線和副矩形同軸線進行設計時，普通結構的方向性要比標準結構的方向性好，因此，本發明中采用的主矩形同軸線和副矩形同軸線在尺寸方面做出調整，可額外的增加耦合器的方向性。