[發明專利]一種單脊寬頻帶波導耦合校準器

在審

• 申請號: 201710174131.5
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107069168A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 方正新;劉少輝;陳嗣喬;郭琳;官偉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H01P5/18
• 分類號: H01P5/18;H01Q21/24
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙)34124
• 代理人: 丁瑞瑞

技術領域

本發明涉及一種單脊寬頻帶波導耦合校準器，具體是一種寬頻帶、小體積單脊波導耦合校準器。

背景技術

寬頻帶陣列天線在軍用和民用領域的應用越來越廣泛。在由很多輻射單元組成的陣列天線中，只有給每個單元提供適當的幅度和相位權值才能得到期望的方向圖。然而，由于各個通道的元器件的加工、安裝公差、元器件更換以及周圍環境溫度的影響，各通道存在相當大的隨機相位誤差。這些誤差將嚴重影響天線方向圖特性，使天線增益下降、副瓣電平變壞、波束指向精度降低。為使天線增益最大、副瓣最低并保持波束指向精度，系統必須具有靈活、可靠、高精度的幅相監測與校準能力。

適合于陣列天線通道信號校準的耦合校準器形式很多，常用的主要有波導耦合校準器、微帶耦合校準器和空氣板線耦合校準器等。

波導耦合校準器因具有封閉性，在傳輸信號時信號受外界影響小，具有很好的穩定性同時還具有耐腐蝕、易與天線或組件一體加工的特點而廣泛得到使用。但也存在復雜性提高、加工成本高的劣勢；但因其使用優點明顯，這是另外兩種耦合校準器不具備的。

發明內容

本發明的目的是提供一種單脊寬頻帶波導耦合校準器，能夠實現對寬頻帶、小體積的陣列天線進行通道幅相校準功能。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：一種單脊寬頻帶波導耦合校準器，包括矩形波導和方形脊，所述方形脊位于矩形波導內部的一側寬邊上，且兩者的中心線重合；所述矩形波導與方形脊相對的一側寬邊開設有耦合孔，且耦合孔沿矩形波導的長度方向間隔設置多個；所述矩形波導的至少其中一端設有同軸連接器用于連接信號發生器或信號校正接收機。

所述方形脊的端部還設有阻抗匹配段，所述阻抗匹配段與同軸連接器的內端相接。

通常情況下，所述矩形波導的兩端可以各設有一個同軸連接器，兩同軸連接器的內端分別與方形脊兩端的阻抗匹配段相接，其中一個同軸連接器的外端與信號發生器或信號校正接收機連接，另一個同軸連接器的外端與負載相連。

所述耦合孔為條形孔，且耦合孔的長度方向與矩形波導的長度方向平行，所述耦合孔位于矩形波導與方形脊相對的一側寬邊的中心或兩側。

所述耦合孔為條形孔，且耦合孔的長度方向與矩形波導的長度方向平行。

本發明的技術效果在于：本發明充分利用矩形波導中加載的饋電單脊結構，充分壓縮了波導腔體的幾何尺寸，能對寬頻帶陣列天線實現通道幅相校準的功能，同時還具有小尺寸、低重量、高可靠性和結構緊湊的優勢。體積小，重量輕，易布置在有限的空間內，有效提高平臺的空間利用率。

附圖說明

圖1是本發明的實施例1所提供的立體結構示意圖；

圖2是本發明的實施例1所提供的俯視圖；

圖3是圖2的A-A剖視圖；

圖4是圖3的B-B剖視圖；

圖5是本發明的實施例2所提供的俯視圖；

圖中的標號為：1、矩形波導；2、方形脊；3、阻抗匹配段；4、耦合孔；5、同軸連接器。

具體實施方式

本發明提供了一種條形耦合孔單脊寬頻帶波導耦合校準器。本發明對矩形波導1結構進行改進，形成一種單脊波導，基于該單脊波導，再利用阻抗匹配手段和相應的耦合孔4，組成單脊寬頻帶波導耦合器。本發明的單脊寬頻帶波導耦合器既可用于陣列天線的接收通道校正、也可用于陣列天線的發射通道校正。在軍事方面，可用作寬頻帶雷達系統陣列天線的通道校準器。在民用方面，可作為寬空域通信的基站陣列天線的通道校準器等。

以下結合附圖對本發明進行詳細的描述。

實施例1

圖1是本發明實施例中一種八個耦合孔4單脊寬頻帶波導耦合校準器的結構示意圖。

如圖1所示，單脊寬頻帶波導耦合校準器主要包括：矩形波導1、方形脊2、阻抗匹配段3、耦合孔4和同軸連接器5。

同軸連接器5有兩個，分別設置在矩形波導1的兩端，用于信號的輸入或輸出。

單脊寬頻帶波導耦合校準器外形是一個長方體結構，在矩形波導1相對方形脊2的寬邊上開有八個耦合孔4，方形脊2和同軸連接器5通過阻抗匹配段3相連接，信號由其中的一個同軸連接器5(另一個接50歐姆負載)輸入或輸出，完成陣列天線的通道校正。

如圖2所示，八個耦合孔4等距離開在矩形波導1的一側寬邊底部，由于本發明的校準器中耦合孔4是非定向的，信號的輸入輸出端互易。