[發明專利]一種正交模耦合器及設計方法

有效

• 申請號: 202210228502.4
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114335963B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 甘星洋;許明
• 申請（專利權）人: 廣州中雷電科科技有限公司
• 主分類號: H01P5/18
• 分類號: H01P5/18;H01Q1/50;G06F30/20
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 張偉杰;黃姝

本發明公開一種正交模耦合器及設計方法，正交模耦合器包括：矩形波導（1）、主波導（2）、側臂匹配轉換器（3），所述主波導（2）一端為圓形波導（21），所述圓形波導（21）通過矩圓過渡段（22）與所述主波導（2）另一端的矩形波導（1）連接，所述矩圓過渡段（22）與所述側臂匹配轉換器（3）連接，所述側臂匹配轉換器（3）與所述矩圓過渡段（22）的連接面設置有耦合槽。本發明的正交器在結構上具有緊湊，簡單，穩定和便于批量生產及成本低，調試簡單。具有極化隔離度高，寬頻帶，駐波比和插入損耗小優良的電性能指標。在工程上具有廣泛應用。

技術領域

本發明涉及天線相關技術領域，特別是一種正交模耦合器及設計方法。

背景技術

正交模耦合器也稱OMT或叫雙模耦合器，是雙極化天線中重要饋源部件。近年來在衛星通訊中應用廣泛。工程中應用正交模耦合器，用一部天線實現收發，使用同一頻率極化相互正交，相互隔離的兩路信號，通過與濾波器連接，解決收發復用問題。

近年來，通訊產業與天線技術發展，天線對器件要求越來越高，為了適應天線小型化，性能高，批量化生產要求，傳統設計正交器存在體積大，性能不穩定，調試周期長，極化隔離小，駐波大等缺點，已不適應高性能天線要求。

發明內容

基于此，有必要針對現有技術的正交器不適應高性能天線要求的技術問題，提供一種正交模耦合器及設計方法。

本發明提供一種正交模耦合器，包括：矩形波導、主波導、側臂匹配轉換器，所述主波導一端為圓形波導，所述圓形波導通過矩圓過渡段與所述主波導另一端的矩形波導連接，所述矩圓過渡段與所述側臂匹配轉換器連接，所述側臂匹配轉換器與所述矩圓過渡段的連接面設置有耦合槽。

進一步地，所述矩圓過渡段沿所述矩形波導向所述圓形波導方向依次設置多階階梯，每一階階梯的長度大于下一階階梯的長度，每一階階梯的高度小于下一階階梯的高度。

更進一步地，所述矩圓過渡段沿所述矩形波導向所述圓形波導方向依次包括第一階階梯、第二階階梯、第三階階梯，所述第一階階梯的長度為6.1毫米，高度為10.46毫米，所述第二階階梯的長度為6毫米，高度為14.6毫米，第三階階梯的長度為5.7毫米，高度為17.6毫米。

進一步地，所述耦合槽的長度為13.5毫米，所述耦合槽的寬度為2.8毫米。

進一步地，所述矩圓過渡段與所述耦合槽對應位置開設有沿所述主波導延伸方向的極化槽。

更進一步地，所述極化槽的極化偏心距離為9.4毫米、極化長度為11.95毫米、極化槽高度為4.22毫米、極化槽寬度為2.62毫米。

進一步地，所述側臂匹配轉換器沿所述主波導向遠離所述主波導的接收口方向依次設置多節阻抗段，每一節阻抗段的長度小于下一節阻抗段的長度，每一節阻抗段的高度小于下一節阻抗段的高度，每一節阻抗段的寬度小于下一節阻抗段的寬度。

更進一步地，所述側臂匹配轉換器沿所述主波導向遠離所述主波導的接收口方向依次設置第一節阻抗段、第二節阻抗段、第三節阻抗段，所述第一節阻抗段的長度為14.6毫米、寬度為2.62毫米、高度為4.7毫米，所述第二節阻抗段的長度為18.5毫米、寬度為3.4毫米、高度為6.8毫米，所述第三節阻抗段的長度為18.88毫米、寬度為6.46毫米、高度為8.7毫米。

本發明提供一種如前所述的正交模耦合器的設計方法，包括：

根據工作頻帶，確定所述圓形波導的理論直徑；

根據工作頻帶確定所述耦合槽的理論尺寸；

根據工作頻帶確定矩圓過渡段的理論尺寸；

確定所述側臂匹配轉換器的理論尺寸；