[發明專利]一種一分七路波導功分器

在審

• 申請號: 202110536725.2
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113193321A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 馬升旺;秦凡;李勇朝;王輝;李琦
• 申請（專利權）人: 西安華騰微波有限責任公司
• 主分類號: H01P5/12
• 分類號: H01P5/12
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明公開了一種一分七路波導功分器，屬于微波器件技術領域，通過第一功率分配主體，第一功率分配主體包括：第一輸入分支，第一輸入分支具有第一輸入端口；第一輸出分支；第二輸出分支，第二輸出分支與第一輸入分支遠離第一輸入端口的第二側連接；第一金屬調配器；第二功率分配主體，第二功率分配主體包括：第一級一分二路等功率分配分支，第一級一分二路等功率分配分支具有兩個輸出端口；兩個第二級一分二路等功率分配分支；第三功率分配主體，第三功率分配主體包括：第一級一分二路不等功率分配分支、第三輸出分支和第四輸出分支，達到了實現雷達、衛星與遙感探測系統中射頻、微波信號的一分七路功率分配的技術效果。

技術領域

本發明涉及微波器件技術領域，特別涉及一種一分七路波導功分器。

背景技術

作為一種重要的微波無源器件，功分器的作用是將一路輸入信號的能量分成兩路甚至多路較小能量信號輸出，或將多路較小能量的信號合成為一路高能量信號輸出。功分器主要分為微帶功分器和波導功分器，近年來也出現了兼具微帶與波導功分器特點的基片集成波導(SIW)功分器。微帶功分器利用印制在介質基板上的金屬微帶線作為傳輸線，具有小型化、平面化及易于集成到有源電路的特點，微帶功分器的缺點是插入損耗大，工作帶寬窄，其在高頻場景下器件尺寸及寄生效應限制使其不易應用于高頻、寬帶及大功率通信場景；波導功分器由于在波導腔體內通過空氣耦合傳輸微波，因此相比于微帶線結構在高頻場景其損耗較小、工作頻帶寬，由于金屬波導腔體內能承受較高的電場，因此其功率容量也較大。

當前波導功分器的設計形式主要為一分偶數路輸出，且以一分二路功分器最為常見，偶數多路功分形式以諸如T形結、Y形結、魔T及耦合器等基本結構為基礎，通過多級級聯實現，也有利用徑向線、同軸波導結構實現的一分多路設計，但這種結構空間利用率不高，不宜與系統集成與級聯；相比之下，奇數路波導功分器設計應用很少，工程上利用匹配負載吸收偶數路功分器的一路輸出，從而得到奇數路功分器，但這種方法增大了功率開銷；奇數路波導功分器主要有一分三路、一分五路，其功分機理主要有利用不等功率分配進行級聯實現一分多路分配和直接實現一分多路分配，設計形式如利用耦合器、Bagley多邊形及非基本結構等，在標準波導尺寸上采用較多復雜改動，用于阻抗變換、功率調配的器件多采用非規則結構，設計復雜，需調整的冗余參量多，因此功分器性能也受到限制，如工作頻率低、通帶帶寬窄。波導功分器利用調配結構實現功率分配與阻抗匹配，常見調配結構有凹糟、凸起、膜片、探針、劈尖等各種規則的與不規則的結構，引入較多匹配結構容易增加設計復雜度，如脊波導雖然可以拓展工作帶寬，但采用較多脊波導及其過渡結構增加了設計中需要計算、優化的參量，從而增加了復雜度與設計成本。

波導功分器的設計研究熱點仍然在朝著低反射、低損耗和更高的工作頻率、更寬的傳輸帶寬方向發展，對擴展通帶帶寬的需求也越來越明顯，基于波導及阻抗變換理論，設計諸如脊波導、階梯狀阻抗變換結構及應用調配元件等實現匹配、擴展傳輸帶寬等性能要求。

當前一分多路波導功分器的設計難點為奇數路，不等功率分配及提高工作帶寬：為了節省功率開銷，奇數路功率分配要求不能采取傳統方式吸收偶數路分配器一路輸出實現，為了降低復雜度，要求結構盡可能按照標準波導管尺寸與采用規則調配器件；不等功率分配是奇數路功分器設計的難點，關鍵是實現功率的按比例分配，從而可以采用基本功分結構通過多級級聯實現；工作帶寬直接限制著器件可有效工作的頻帶范圍。

發明內容

本發明提供了一種一分七路波導功分器，用以解決現有技術中的功分器特別是奇數路波導功分器有效工作帶寬窄，設計復雜的技術問題。