[發明專利]矩形波導微帶0°相差高隔離度寬帶功分器

有效

• 申請號: 202110483083.4
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113258244B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 黨章;朱海帆;黃建;劉祚麟;李博;趙鵬
• 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: H01P5/18
• 分類號: H01P5/18
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種矩形波導微帶0°相差高隔離度寬帶功分器，包括：按輸入矩形波導（4）的窄邊與寬邊的中心，剖分為通過螺釘固連構成完整功分器的左波導體（1）、上波導體（2）和下波導體（3），其中上波導體（2）與下波導體（3）背靠背鏡像對稱，其特征在于：左波導體（1）和上波導體（2）、下波導體（3）相互獨立，且上波導體（2）和下波導體（3）通過矩形槽的右半部分“[”形槽的寬邊剖分，通過其中上下相向對稱的“∟”形缺口與“[”形開口槽共同形成矩形槽，構成作為功分器射頻信號輸入的輸入矩形波導（4），并以同一側寬邊的中心為對稱面，通過上波導體（2）與下波導體（3）面對面兩個微帶功分線（10）構成功分器的兩個相位相等的0°相差功分輸出端（6），并在所述矩形槽的終端面朝功分微帶探針（9）的位置上鑲嵌有增強功分器隔離特性的支撐薄膜電阻（8）的陶瓷基板（7），輸入矩形波導（4）中傳輸的TE₁₀電磁場模式電場力線垂直于薄膜電阻（8）的表面，經兩個對稱的功分微帶探針（9），通過微帶功分線（10）連接三段式阻抗的功分微帶探針（9）進行阻抗匹配，把輸入矩形波導（4）中的射頻信號等分為兩路，通過微帶功分線（10）分別功分進入0°相差功分輸出端（6），實現功分的效果。

2.如權利要求1所述的矩形波導微帶0°相差高隔離度寬帶功分器，其特征在于：兩個0°相差功分輸出端（6）的信號在兩個對稱功分微帶探針（9）的端面發生電場耦合偏轉，形成的電場分量平行于薄膜電阻（8）的表面被其吸收，實現兩個微帶線間信號功分的0°相差功分輸出端間隔離，最終實現從兩個0°相差功分輸出端（6）隔離輸出等功率同相位分配信號。

3.如權利要求1所述的矩形波導微帶0°相差高隔離度寬帶功分器，其特征在于：相差功分輸出端（6）通過上下終端中間開口槽，穿過同軸內導體（5）至微帶功分線（10）。

4.如權利要求1所述的矩形波導微帶0°相差高隔離度寬帶功分器，其特征在于：所述陶瓷基板（7）采用氮化鋁陶瓷，陶瓷基板（7）的固定采用在左波導體（1）窄邊壁上開槽實現。

5.如權利要求1所述的矩形波導微帶0°相差高隔離度寬帶功分器，其特征在于：所述薄膜電阻（8）與功分微帶探針（9）相互垂直且為非接觸的，只對兩個功分微帶探針（9）間電場的垂直分量進行吸收。

6.如權利要求1所述的矩形波導微帶0°相差高隔離度寬帶功分器，其特征在于：功分微帶探針（9）經過三段式阻抗變換線后完成與50Ω的微帶功分線（10）阻抗匹配并與之連接。

7.如權利要求6所述的矩形波導微帶0°相差高隔離度寬帶功分器，其特征在于：完成微帶功分線（10）與測試同軸接頭的互聯后，端接特性阻抗同樣為50Ω的同軸連接器0°相差功分輸出端（6）功分輸出測試。

8.如權利要求7所述的矩形波導微帶0°相差高隔離度寬帶功分器，其特征在于：在50Ω的微帶功分線（10）的終端設計中間開孔，兩個0°相差功分輸出端（6）的同軸內導體（5）分別從上波導體（2）與下波導體（3）背面穿過開孔后焊接至微帶功分線（10）上。

9.如權利要求1所述的矩形波導微帶0°相差高隔離度寬帶功分器，其特征在于：射頻信號從輸入矩形波導（4）進入，其中傳輸的TE₁₀電磁場模式電場力線平行于功分微帶探針（9），實現波導與微帶線間信號的高效率轉換；當輸入射頻信號從兩個功分微帶探針（9）同時進入波導，兩路端面電場都將在彼此的影響下發生彎轉形成兩個平行于薄膜電阻（8）的電場分量，由于大小相等但方向相反因而相互抵消，其余與之垂直的電場分量將發生同向疊加激勵出TE₁₀模式，這是功分器的逆過程——功率合成器。

10.如權利要求1所述的矩形波導微帶0°相差高隔離度寬帶功分器，其特征在于：兩個面對面放置的功分微帶探針（9），以輸入矩形波導（4）寬邊的中心呈對稱排布，從輸入矩形波導4端面送入射頻信號，并在功分微帶探針（9）端面中間的位置加入垂直向的陶瓷基板（7）支撐的薄膜電阻（8），與功分微帶探針（9）的端面構成非接觸的耦合結構。