[發明專利]π型五端口H面功分器

有效

• 申請號: 201310037588.3
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103078163A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 王清源;譚宜成;丁金義
• 申請（專利權）人: 成都賽納賽德科技有限公司
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 廖曾

技術領域

本發明涉及一種功分器,具體地說，是涉及一種寬帶功公器。

背景技術

功分器是現代微波通信和軍事電子系統中的一種通用原件。波導功分器由于其功率容量高、插入損耗低等特點，?應用十分廣泛。二路波導功分器既可以單獨使用，也可以通過串接構成多路功分網絡，用于相控陣雷達、天線陣以及功率合成等領域。已有的二路波導功分器主要包括E-面T型分支，?H-面T型分支，波導魔T，H-面波導裂縫電橋等。其中前兩種器件由于兩個輸出端之間隔離度低，任意一個輸出端口的失配都會嚴重影響功率分配的幅度和相位精度。?波導魔T的輸出端口之間有很好的隔離，而且兩個輸出端口之間的相位相同，但其四個波導的軸線方向分別指向三個互相垂直的方向，成復雜的三維立體結構，加工難，成本高，而且器件在長寬高三個方面都比較大，不利于器件的小型化。特別是波導魔T不適合作為單元串接構成多路功分網絡。H-面波導裂縫電橋的輸入輸出波導的軸線位于同一平面內，由此可以串接構成所有波導軸線位于同一平面的多路功分網絡。這種功分網絡可以分為底座和蓋板，分別利用傳統的數控銑切技術一次性方便地加工，加工精度大大提高，加工成本大大降低。但是，已有的H-面波導裂縫電橋的兩個輸出端口之間存在固有的90度相位差。在要求同相位輸出的情況下，特別是在串接構成多路功分網絡時，需要對各級功分器輸出端口的相位之間進行寬帶補償。特別是在多路功分網絡小型化設計時，相位補償電路會使器件體積和設計難度大大提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種寬帶的五端口等幅等相的π型H面功分器。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：π型五端口H面功分器，包括耦合腔，1個輸入端口，輸出端口A、輸出端口B、隔離端口A和隔離端口B，所述輸入端口位于耦合腔的前端面，輸出端口A和輸出端口B位于耦合腔的后端面，前端面和后端面為耦合腔互相對立的兩個對立面，耦合腔在水平面上某一方向的尺寸小于或等于該π型五端口H面功分器的最高工作頻率對應的自由空間波長的一半，輸入端口，輸出端口A、輸出端口B、隔離端口A和隔離端口B中至少3個端口的最小寬度大于該端口垂直方向的最大高度。

輸入端口，輸出端口A、輸出端口B、隔離端口A和隔離端口B的法線方向與水平面之間的夾角小于30度，輸出端口A和隔離端口A在水平面上的投影均在輸入端口在水平面上的投影的左側；輸出端口B和隔離端口B在水平面上的投影都在輸入端口在水平面上的投影的右側。

輸出端口A、輸出端口B的法線在水平面上的投影與輸入端口法線或輸入端口法線的反方向在水平面上的投影之間的夾角大于60度小于120度，隔離端口A和隔離端口B的法線在水平面上的投影與輸入端法線或輸入端口法線的反方向在水平面上的投影之間的夾角大于60度小于120度。

所述耦合腔為單連通空腔結構，即該耦合腔內部的任何封閉曲線都可以在該耦合腔內連續收斂到一個點。

上述水平面是指耦合腔的上底面或平行于耦合腔上底面的水平面；垂直方向是指垂直于水平面的方向。某一方向是指垂直于水平面的方向或垂直于輸入端法線方向且平行于水平面的方向。

在所述耦合腔的左內壁和右內壁設置有凹槽A或凸臺A，且凹槽A的開口方向指向耦合腔內部，凸臺A的凸起方向指向耦合腔內部。

所述耦合腔上內壁或/和下內壁設置有至少一個調節耦合用的耦合體，上內壁和下內壁均為耦合腔互相對立的兩個對立面；耦合體為凹槽B或金屬凸臺B；所述凹槽B的開口方向指向耦合腔內部，所述金屬凸臺B的凸起方向指向耦合腔內部；耦合腔內與輸入端相對的耦合腔的內壁上設置有匹配體，匹配體只在上端或/和下端或/和側面與耦合腔內壁連接；在隔離端口A、隔離端口B中設置有金屬體，該金屬體為金屬體。

所述的輸入端口、輸出端口A、輸出端口A、隔離端口A、隔離端口B為空波導或脊波導或帶線或同軸線。

在本發明中，與傳統的波導功分器相比，一般的功分器只具備三個端口，本發明采用5個端口作為輸入和輸出、以及隔離用的端口，同時配合內部的耦合結構，這樣可提升其耦合效果，另外傳統的功分器一般的輸出端和輸入端時設置在相對立的兩個面上，那么在其軸線方向的長度勢必會增加，在某些特殊的器件中使用功分器時有時會要求長度方向需要縮小，而一般的功分器是不能滿足這樣的需求的，因此為了配合這類的需求，本發明特根據本發明的設計思路對端口的位置做出相應的限定，而本發明采用將，輸出端口A位于耦合腔的左端面，輸出端口B位于耦合腔的右端面，這樣可直接去掉后端面的端口，以減小前后向軸線方向的體積。