[實(shí)用新型]四端口波導(dǎo)超強(qiáng)耦合器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320108568.6
• 申請(qǐng)日: 2013-03-11
• 公開（公告）號(hào): CN203085733U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王清源;譚宜成;丁金義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都賽納賽德科技有限公司
• 主分類號(hào): H01P5/18
• 分類號(hào): H01P5/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種耦合器,具體地說(shuō)，是涉及一種H-面的波導(dǎo)超級(jí)耦合器。

背景技術(shù)

耦合器是微波系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的一種微波器件，它的主要作用是將微波信號(hào)按一定的比例進(jìn)行功率分配；其中波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的耦合器由于其本身具有的優(yōu)點(diǎn)在微波界被廣泛應(yīng)用。金屬波導(dǎo)具有導(dǎo)體損耗和介質(zhì)（管內(nèi)一般為空氣）損耗小、功率容量大、沒(méi)有輻射損耗、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于3000MHz至300GHz的厘米波段和毫米波段的通信、雷達(dá)、遙感、電子對(duì)抗和測(cè)量等系統(tǒng)中。波導(dǎo)作為導(dǎo)行系統(tǒng)，在傳輸過(guò)程中傳輸線路往往需要交叉或跨接。在以往解決此類問(wèn)題時(shí)，通常是通過(guò)波導(dǎo)組件來(lái)實(shí)現(xiàn)，如彎曲波導(dǎo)、扭波導(dǎo)、波導(dǎo)管等組件實(shí)現(xiàn)。但是，這種方案通常導(dǎo)致在連接和交叉處需要采用法蘭盤連接，導(dǎo)致連接精度的降低和體積的增大。集成波導(dǎo)系統(tǒng)將上述所有元器件集成在一個(gè)金屬底板上，通過(guò)數(shù)控銑床，一次加工完成，大大地改善了加工精度，降低了加工難度，并使系統(tǒng)的體積大大縮小。但是，在波導(dǎo)傳輸線的連接和交叉處，為使兩波導(dǎo)交叉通過(guò)，通常要兩波導(dǎo)錯(cuò)開使之形成立體結(jié)構(gòu)并使用漸變結(jié)構(gòu)才能恢復(fù)到處于同一平面內(nèi)繼續(xù)傳播，這樣不但造成交叉處體積增大、損耗增加、電壓駐波比增大，還會(huì)由于漸變結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性給加工帶來(lái)難度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服由于波導(dǎo)跨接、交叉需要立體的復(fù)雜結(jié)構(gòu)而造成交叉處體積增大、加工精度降低等一系列問(wèn)題，提供了一種在一個(gè)平面上即可實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)跨接、交叉?zhèn)鬏數(shù)某?jí)耦合器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：?四端口波導(dǎo)超強(qiáng)耦合器，包括耦合腔，與耦合腔連通的輸入端口、隔離端A、隔離端B、輸出端口，其特征在于，輸入端口和隔離端B位于耦合腔的前端面，隔離端A和輸出端口位于耦合腔的后端面，前端面和后端面為耦合腔互相對(duì)稱的兩個(gè)端面，隔離端B位于輸入端口的右側(cè)，輸出端口位于隔離端A的右側(cè)。

一條貫穿于耦合腔上內(nèi)底面和下內(nèi)底面的直線在耦合腔區(qū)域內(nèi)只與波導(dǎo)壁至多有兩個(gè)交點(diǎn)。

所述耦合腔的上內(nèi)底面或/和下內(nèi)底面設(shè)置有至少一個(gè)增強(qiáng)耦合體，所述增強(qiáng)耦合體為開口方向指向耦合腔內(nèi)部的凹槽或所述增強(qiáng)耦合體為凸起方向指向耦合腔內(nèi)部的金屬凸臺(tái)。

耦合腔為左右對(duì)稱形狀，所有的凹槽以耦合腔的前后向軸線為對(duì)稱軸成左右對(duì)稱分布。

所有的金屬凸臺(tái)以耦合腔的前后向軸線為對(duì)稱軸成左右對(duì)稱分布。

所述耦合腔為矩形體結(jié)構(gòu)，輸入端口的橫截面、隔離端A的橫截面、隔離端B的橫截面、輸出端口的橫截面均為矩形。

耦合腔的上表面、輸入端口的上表面、隔離端A的上表面、隔離端B的上表面、輸出端口的上表面均位于同一個(gè)平面內(nèi)。

為了方便設(shè)計(jì)計(jì)算，耦合腔優(yōu)先設(shè)置成矩形體結(jié)構(gòu)，且輸入端口的橫截面、隔離端A的橫截面、隔離端B的橫截面、輸出端口的橫截面均設(shè)置成矩形。

對(duì)于給定的設(shè)計(jì)指標(biāo)，設(shè)計(jì)指標(biāo)包括反射系數(shù)，隔離度，總插入損耗等，為了獲得更寬的工作帶寬，耦合腔的上內(nèi)底面或/和下內(nèi)底設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)凹槽或金屬凸臺(tái)，而且所有的凹槽或金屬凸臺(tái)以耦合腔的前后向軸線為對(duì)稱軸成左右對(duì)稱分布。

為了便于采用普通的銑切加工，所有結(jié)構(gòu)，包括耦合腔以及所述輸入輸出端口1-4的上表面位于同一個(gè)平面內(nèi)，即耦合腔的上表面、輸入端口的上表面、隔離端A的上表面、隔離端B的上表面、輸出端口的上表面均位于同一個(gè)平面內(nèi)。

本實(shí)用新型的最大特點(diǎn)是能量從主波導(dǎo)的輸入端口輸入，全部耦合到副波導(dǎo)的輸出端口中輸出，即耦合腔包括互相耦合的主波導(dǎo)和副波導(dǎo)。由于波導(dǎo)傳輸能量往往需要交叉或跨接，我們實(shí)用新型的H面波導(dǎo)超級(jí)耦合器解決了由于波導(dǎo)交叉或跨接帶來(lái)的一系列問(wèn)題，使波導(dǎo)在一個(gè)平面內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)交叉而不產(chǎn)生附加的損耗和加工難度。