[實(shí)用新型]一種底部有臺階的同軸波導(dǎo)正交模耦合器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721765513.7
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN207517841U
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁朝暉;孫立杰;孫煥金;阮云國;張博;王進(jìn);孟則宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所
• 主分類號: H01P5/16
• 分類號: H01P5/16
• 代理公司: 河北東尚律師事務(wù)所 13124
• 代理人: 王文慶

本實(shí)用新型公開了一種底部有臺階的同軸波導(dǎo)正交模耦合器，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。其包括十字轉(zhuǎn)門接頭和兩組功率合成/分配管路，同軸波導(dǎo)的底部具有一個(gè)底面為圓形或正方形的正柱體形的凸起，該凸起延伸至四個(gè)矩形耦合波導(dǎo)的區(qū)域內(nèi)并在每個(gè)矩形耦合波導(dǎo)的底面上形成一個(gè)橫向貫穿整個(gè)矩形耦合波導(dǎo)的臺階結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型電性能優(yōu)異，加工簡單，可以在將近一個(gè)倍頻內(nèi)實(shí)現(xiàn)等相極化分離，駐波、隔離、插損等指標(biāo)優(yōu)異，可以使用在L/S/C、C/X/Ku、K/Ka/Q等頻段三頻共用天線系統(tǒng)，是對現(xiàn)有技術(shù)的一種重要改進(jìn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及無線通信、導(dǎo)航測控及射電天文技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種底部有臺階的同軸波導(dǎo)正交模耦合器。

背景技術(shù)

在導(dǎo)航測控、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域收發(fā)共用已經(jīng)普遍使用，而且隨著衛(wèi)星頻譜資源的增多，雙頻共用或多頻共用天線可以在僅增加少量成本的情況下實(shí)現(xiàn)一個(gè)天線使用于兩個(gè)甚至多個(gè)頻段，尤其是天線口徑較大時(shí)，能顯著降低天線系統(tǒng)成本，同時(shí)減少土地使用面積，方便用戶站址的布設(shè)。

此外，隨著電磁仿真軟件的日漸成熟以及同軸十字轉(zhuǎn)門耦合器技術(shù)的發(fā)展，同軸十字轉(zhuǎn)門耦合器耦合波導(dǎo)端口的可用帶寬越來越寬，已經(jīng)可以滿足雙頻段使用的帶寬要求，同時(shí)，由于其同軸內(nèi)導(dǎo)體中空，可以形成同軸波導(dǎo)用于傳輸更高頻段的信號，因此，這種方式可以方便地構(gòu)筑三頻共用饋源系統(tǒng)，并且結(jié)構(gòu)簡單、不須調(diào)試，在天線饋源系統(tǒng)中使用的越來越多。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的正交模耦合器在帶寬較寬時(shí)還存在電氣性能不佳的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種底部有臺階的同軸波導(dǎo)正交模耦合器，其能夠擴(kuò)展同軸波導(dǎo)正交模耦合器的匹配帶寬。

基于上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是：

一種底部有臺階的同軸波導(dǎo)正交模耦合器，其包括十字轉(zhuǎn)門接頭，所述十字轉(zhuǎn)門接頭包括同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、阻抗匹配結(jié)構(gòu)以及四個(gè)圍繞所述同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)均勻分布的矩形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，所述同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的內(nèi)導(dǎo)體金屬的中央具有用于形成圓波導(dǎo)的圓柱形通孔，每兩個(gè)相間的矩形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)之間設(shè)有一組位于所述十字轉(zhuǎn)門接頭下方的功率合成/分配管路，所述功率合成/分配管路包括一個(gè)三端口的功率合成/分配器和兩條位于同一平面內(nèi)且圍成矩形的連接管路，所述功率合成/分配器包括一個(gè)直波導(dǎo)結(jié)構(gòu)、一個(gè)耦合腔體以及兩個(gè)鏡面對稱的90°E面彎波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，所述功率合成/分配器的直波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與所述十字轉(zhuǎn)門接頭的同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的端口朝向相反，所述功率合成/分配器的直波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與所述十字轉(zhuǎn)門接頭的同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的所在直線相互平行且相對于矩形管路的中心點(diǎn)對稱，兩組功率合成/分配管路中功率合成/分配器的耦合腔體到十字轉(zhuǎn)門接頭的同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的垂直距離相等，所述連接管路的一端連接一個(gè)所述矩形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，另一端連接所述功率合成/分配器的一個(gè)彎波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，每條連接管路均由三條截面相同的直波導(dǎo)結(jié)構(gòu)以及兩個(gè)90°E面彎波導(dǎo)結(jié)構(gòu)組成，兩組功率合成/分配管路以十字轉(zhuǎn)門接頭的軸線為軸呈相差90°的旋轉(zhuǎn)對稱關(guān)系，且兩組功率合成/分配管路在軸向管路段上具有長度差異從而使它們的徑向管路段在交叉位置處錯(cuò)開；

所述同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的底部具有一個(gè)底面為圓形或正方形的正柱體形凸起，所述同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的內(nèi)導(dǎo)體位于所述凸起的正中，所述凸起延伸至四個(gè)矩形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的區(qū)域內(nèi)并在每個(gè)矩形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的底面上形成一個(gè)橫向貫穿整個(gè)矩形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的臺階結(jié)構(gòu)，每個(gè)矩形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上的臺階結(jié)構(gòu)相對于該矩形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的縱向中垂面鏡像對稱且在貫穿矩形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的方向上平滑延伸。

可選的，所述矩形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中波導(dǎo)的窄邊長度與所述連接管路中波導(dǎo)的窄邊長度相等，所述矩形耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中波導(dǎo)的寬邊長度等于或小于所述連接管路中波導(dǎo)的寬邊長度。

可選的，所述阻抗匹配結(jié)構(gòu)為位于同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)內(nèi)導(dǎo)體末端的金屬圓臺結(jié)構(gòu)，所述金屬圓臺結(jié)構(gòu)與同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)共軸且金屬圓臺結(jié)構(gòu)的頂面直徑與同軸波導(dǎo)結(jié)構(gòu)內(nèi)導(dǎo)體金屬的直徑相等，所述金屬圓臺結(jié)構(gòu)的底面與所述凸起的頂面相連。