[發明專利]耦合縫正交模耦合器

有效

• 申請號: 201710044827.6
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN107086344B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 劉熠志;蔣運輝;常軍
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所（中國電子科技集團公司第十研究所）
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種耦合縫正交模耦合器，包括，矩形立方體構成的方波導腔（1）、位于方波導腔（1）一側壁用于耦合水平面電磁波模式的側壁耦合結構、位于方波導腔底面 的用于耦合垂直面電磁波模式的底部耦合結構；側壁耦合結構包括垂面側壁耦合縫隙（21）和扁波導（22），垂面側壁耦合縫隙（21）位于扁波導（22）和方波導腔之間，通過垂面側壁耦合縫隙（21）實現水平面電磁波模式，在方波導腔和扁波導（22）之間的耦合傳播，扁波導（22）面積最大的面與方波導腔的側壁平行設置；底部耦合結構包括底部耦合縫隙和單模傳輸波導，底部耦合縫隙位于單模傳輸波導和方波導腔之間，通過底部耦合縫隙實現垂直電磁波模式在方波導腔和單模傳輸波導之間的耦合傳輸；其特征在于：扁波導（22）的上端面通過波導E面倒拐（23）形成垂直于方波導腔側壁的波導部分以實現波導口的轉換，水平面電磁波模式通過該波導部分進行耦合傳輸；方波導腔（1）的頂端連接一個喇叭天線或其它形式天線對天線進行激勵，形成一個雙極化天線單元，并且方波導腔（1）和位于其兩個壁外波導構成正交模耦合器OMT，OMT方波導腔作為傳輸兩種正交極化波的公共波導，把側壁耦合結構和底部耦合結構分別作為傳輸這兩種極化波的單模波導；正交極化模式中的垂直平面電磁波模式（42）通過底部耦合縫隙（31）在方波導腔（1）和單模傳輸波導（32）之間耦合傳輸；正交極化模式中的水平面電磁波模式（41）通過方波導腔（1）的側壁激勵起的電流流向垂面側壁耦合縫隙（21），垂面側壁耦合縫隙（21）對電流起切割作用，使垂面側壁耦合縫隙（21）從方波導腔（1）中耦合水平面電磁波模式（41），同時，垂面側壁耦合縫隙（21）在扁波導（22）的寬邊面上偏離寬邊面中心線，垂面側壁耦合縫隙（21）切割寬邊面上的橫向電流，切割的電流強度在扁波導（22）的寬邊面中心線上為零，且隨著偏離中心線的偏移量增大而增大，偏離寬邊面中心線的垂面側壁耦合縫隙（21）又從扁波導（22）耦合能量，從而實現電磁模式水平面電磁波模式（41）在方波導腔（1）和扁波導（22）之間的耦合傳輸。

2.如權利要求1所述的耦合縫正交模耦合器，其特征在于：水平面電磁波模式（41）、垂直平面電磁波模式（42）兩個正交模式之間是物理隔離的。

3.如權利要求1所述的耦合縫正交模耦合器，其特征在于：側壁耦合結構（2）中的扁波導（22）采用臺階匹配的波導E面倒拐將波導出口變換成H面波導。

4.如權利要求1所述的耦合縫正交模耦合器，其特征在于：底部耦合縫隙（31）和垂面側壁耦合縫隙（21）分別開設在所在方波導腔（1）底面和側面的中心線上，隔離垂面側壁耦合縫隙（21）正交模式的水平面電磁波模式（41）和底部耦合縫隙（31）正交模式的垂直平面電磁波模式（42）。

5.如權利要求1所述的耦合縫正交模耦合器，其特征在于：垂面側壁耦合縫隙（21）開設在方波導腔（1）的側壁中心線上。

6.如權利要求1所述的耦合縫正交模耦合器，其特征在于：底部耦合結構（3）中的單模傳輸波導（32）是天然的H面波導，H面波導出口結構利于功分網絡的設計和排布。