[實用新型]緊湊型三路支節

有效

• 申請號: 201420409118.5
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN204011636U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 王清源
• 申請（專利權）人: 成都賽納賽德科技有限公司
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本實用新型涉及一種功分器，具體地說，是涉及一種幅度和相位一致性好的緊湊型寬帶功率分配器。

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元件。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。緊湊型三路支節既可以單獨使用，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。緊湊型三路支節可以為各種傳輸線形式，但以波導緊湊型三路支節（普遍稱為T形波導分支）最為普遍。已有的波導緊湊型三路支節主要包括E面T型分支， H面T型分支。這些緊湊型三路支節存在以下不足：1）、帶寬不足。市場上的E面T型波導分支和H面T型波導分支的相對工作帶寬普遍在15%左右。2）、極化方向限制，市場上的E面T型波導分支和H面T型波導分支的端口A和端口B，端口A和端口C的中心處的電場方向都是相互平行的，無法讓輸出電場方向在輸入電場方向的基礎上實現旋轉。3）、相位限制，市場上的E面T型波導分支和H面T型波導分支的端口B和端口C的相位之間無法在全工作帶寬內實現180度的相位差。4）、小型化限制，已有技術無法在很小的空間內對端口A進行良好的全帶寬匹配。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供幅度和相位一致性好，輸入輸出極化方向可靈活旋轉，兩個輸出端相位差可為零度或180度，工作帶寬可以達到41%以上的緊湊型寬帶緊湊型三路支節功率分配器。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

緊湊型三路支節，包括耦合腔，端口A、端口B、端口C，其特征在于，還包括至少一個一級或兩級或多級的匹配段，該匹配段的一端與耦合腔相連，該匹配段的另一端與端口A或端口B或端口C相連。

為了器件的小型化，我們使所述緊湊型三路支節內部由介質填充，其中介質為空氣介質或其他介質。耦合腔和所有匹配段的和總和結構為結構Q，結構Q 在三維空間中的最大尺寸小于該緊湊型三路支節中心工作頻率對應的該介質中的波長的2.5倍。所述介質為空氣介質或其它介質。

為了實現器件的寬帶特性，端口A設置為輸入端，我們使該緊湊型三路支節的端口A的反射系數在大于41%的工作帶寬內低于-15dB。

為了便于利用普通數控銑床加工，該緊湊型三路支節的所有部分，包括耦合腔、端口A、端口B、端口C和所有匹配段的上表面都為同一個平面的一部分。這樣，該緊湊型三路支節可以分為底座和蓋板加工完成。其中底座和蓋板之間沒有很高的對位要求。

為了在兩個輸出端之間實現良好的幅度和相位一致性，該緊湊型三路支節的所有部分，包括耦合腔、端口A、端口B、端口C和所有匹配段構成鏡像對稱結構。即與端口A連接的匹配段為鏡像對稱結構，其對稱平面為對稱平面X。該緊湊型三路支節的所有部分，包括耦合腔、端口A、端口B、端口C和所有匹配段相對于對稱平面X構成鏡像對稱結構。

為了實現功率分配的同時，實現輸入輸出端極化方向的改變，我們有兩種設計：第一種設計，所述端口A的中心處的電場方向與水平面垂直，而端口B或/和端口C的中心處的電場方向在水平面內。另一種設計，所述端口A的中心處的電場方向在水平面內，端口B或/和端口C的中心處的電場方向與水平面垂直。

該緊湊型三路支節的端口A、端口B、端口C可以分別為矩形波導、圓波導、脊波導、基片集成波導或帶線中的任意一種。

為了便于修正加工誤差，該緊湊型三路支節的所有部分，包括耦合腔、端口A、端口B、端口C和所有匹配段的上表面都可以設置可以從外面調節其插入深度的微調螺釘。

該緊湊型三路支節的端口A的法線方向與端口B或/和端口C的法線方向之間的夾角大于60度并小于120度，以90度最為常見。或者端口A的法線方向與端口B或/和端口C的法線方向之間的夾角大于150度并小于210度， 以180度最為常見。

本實用新型提供了一種結構緊湊緊湊型三路支節。其中，端口A在寬帶范圍內可以實現良好匹配，端口A和端口B之間，端口A和端口C之間的極化方向都可以靈活轉動、端口B和端口C與端口A的相位可以在0度和180度之間選擇。由于該緊湊型三路支節可以分為底座和蓋板，分別采用普通數控銑床一次性加工完成，在相互串接構成多路功分網絡時，所有電路都可以分為底座和蓋板，分別采用普通數控銑床一次性加工完成，由此大大簡化了加工，同時更好地保證了加工精度。 與已有的H面或E面T形分支相比，該實用新型在工作帶寬、端口A匹配、端口A和端口B，端口A和端口C極化方向靈活度、輸出相位靈活度等方面有顯著優勢。