[發明專利]一種超寬帶正交模耦合器

在審

• 申請號: 201711056313.9
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107732394A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 江順喜;周方平;殷實;梁國春;趙媛媛;項顯
• 申請（專利權）人: 江蘇貝孚德通訊科技股份有限公司
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司11467
• 代理人: 楊楠

技術領域

本發明涉及一種正交模耦合器，尤其涉及一種超寬帶正交模耦合器，屬于微波通信技術領域。

背景技術

正交模耦合器（OMT）是微波通信中一種常用的器件，其主要功能是極化分離作用。目前正交模耦合器通常所采用的形式有窗口耦合形式和金屬膜片分離極化形式；其他的還有用多只鋼針分離極化形式。其中窗口耦合形式的OMT由于其結構簡單，可靠性高，成本低，是線通信中最常用的形式，幾乎所有的民用通信都采用該種形式的OMT，但是其相對帶寬一般不超過20%。膜片分離極化形式理論上如果膜片厚度足夠的小，帶寬可以滿足全頻段，但是膜片厚度越小，其加工成本越高，可靠性也越低，實際使用中相對帶寬一般不會超過35%，并且由于膜片需要后期用釬焊工藝焊接，其成本高，一致性低，目前民用微波通信系統中完全沒有大規模的使用。其他的如鋼針分離極化形式以及平衡式的OMT同樣存在可靠性以及成本更加高昂的問題，在實際使用中幾乎完全看不到。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術不足，提供一種超寬帶正交模耦合器，具有超寬帶特性的同時，其加工難度和制造成本又可與窗口耦合形式的正交模耦合器相媲美。

本發明具體采用以下技術方案解決上述技術問題：

一種超寬帶正交模耦合器，該耦合器一端為由圓形波導或正方形波導構成的公共端口，另一端為由矩形波導構成的V極化方向端口，在公共端口與V極化方向端口之間設置有由矩形波導構成的垂直于公共端口和V極化方向端口的H極化方向端口；在公共端口波導腔體的中線上設置有第一金屬分隔膜片，第一金屬分隔膜片的根部與H極化方向端口波導靠近公共端口一側的外壁連接，第一金屬分隔膜片的寬度從根部向端部逐漸變小；在V極化方向端口波導腔體的中線上設置有第二金屬分隔膜片，第二金屬分隔膜片的根部與H極化方向端口波導靠近V極化方向端口一側的外壁連接，第二金屬分隔膜片各部位的寬度保持一致。

優選地，第一金屬分隔膜片的寬度從根部向端部呈階梯狀逐漸變小；或者，第一金屬分隔膜片的寬度從根部向端部呈圓弧狀逐漸變小。

優選地，H極化方向端口通過帶階梯漸變的矩形波導90度轉彎結構與公共端口和V極化方向端口連接；或者，H極化方向端口通過帶傾斜漸變的矩形波導90度轉彎結構與公共端口和V極化方向端口連接。

優選地，所有的波導轉彎處都通過帶倒角的臺階漸變結構匹配輸出；或者，所有的波導轉彎處都通過傾斜漸變結構匹配輸出。

優選地，該超寬帶正交模耦合器由兩個部件組合而成，所述第一金屬分隔膜片和第二金屬分隔膜片與其中一個部件一體成型。

相比現有技術，本發明技術方案具有以下有益效果：

本發明具有可覆蓋全波段的超寬帶特性，同時又具有結構簡單的優點，可完全由機械加工得到各部件，部件之間組裝簡單便捷，不存在膜片裝配和釬焊的問題，因此其加工難度和生產成本以及可靠性完全可以媲美窗口耦合形式的正交模耦合器。

附圖說明

圖1、圖2為本發明超寬帶正交模耦合器一個具體實施例的內部立體結構示意圖；

圖3、圖4分別為具體實施例的超寬帶正交模耦合器的俯視圖、仰視圖；

圖5、圖6為具體實施例的超寬帶正交模耦合器的部件組成結構示意圖；

圖7為具體實施例的超寬帶正交模耦合器的回波響應曲線。

圖中附圖標記含義如下：

1、公共端口，2、H極化方向端口，3、V極化方向端口，4、第一金屬分隔膜片，5、第二金屬分隔膜片，6、漸變結構。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案進行詳細說明：

圖1、圖2為本發明超寬帶正交模耦合器一個具體實施例的內部立體結構示意圖，圖3、圖4分別為該具體實施例的俯視圖、仰視圖。如圖1～圖4所示，該超寬帶正交模耦合器的一端為公共端口1，用于輸入或輸出包含水平和垂直兩個極化方向的信號；另一端為V極化方向端口3，用于輸入或輸出垂直極化方向信號；在公共端口1與V極化方向端口3之間設置有垂直于公共端口1和V極化方向端口3的H極化方向端口2，用于輸入或輸出水平極化方向信號。從圖中可看出，本發明正交模耦合器的整體結構類似一個“T”形。