本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種五端口H型H面功分器，包括耦合腔，還包括與耦合腔連通的輸入端口、隔離端口B、隔離端口C與輸出端口A、輸出端口B；所述輸入端口位于耦合腔的前端面，輸出端口A、輸出端口B位于耦合腔的后端面，前端面和后端面均為耦合腔互相對立的兩個對立面，隔離端口B和隔離端口C分別位于輸入端口的兩側(cè)，輸出端口A、輸出端口B分別位于耦合腔軸線的兩側(cè)。本發(fā)明專利技術(shù)可以實現(xiàn)覆蓋波導(dǎo)全帶寬的等幅等相的功分器。多只該功分器串接構(gòu)成大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)時，主要結(jié)構(gòu)可以分為對成型和非對稱性，采用對稱結(jié)構(gòu)時構(gòu)成的等幅等相功分器的最大特點是兩個輸出端之間的理論相位差和幅度差為零，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普遍采用的H-面波導(dǎo)裂縫電橋的相位差。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種功分器，具體地說，是涉及一種寬帶功公器。
技術(shù)介紹
功分器是現(xiàn)代微波通信和軍事電子系統(tǒng)中的一種通用原件。波導(dǎo)功分器由于其功率容量高、插入損耗低等特點，應(yīng)用十分廣泛。二路波導(dǎo)功分器既可以單獨使用，也可以通過串接構(gòu)成多路功分網(wǎng)絡(luò)，用于相控陣?yán)走_(dá)、天線陣以及功率合成等領(lǐng)域。已有的二路波導(dǎo)功分器主要包括E-面T型分支，H-面T型分支，波導(dǎo)魔Τ，Η-面波導(dǎo)裂縫電橋等。其中前兩種器件由于兩個輸出端之間隔離度低，任意一個輸出端口的失配都會嚴(yán)重影響功率分配的幅度和相位精度。波導(dǎo)魔T的輸出端口之間有很好的隔離，而且兩個輸出端口之間的相位相同，但其四個波導(dǎo)的軸線方向分別指向三個互相垂直的方向，成復(fù)雜的三維立體結(jié)構(gòu)，加工難，成本高，而且器件在長寬高三個方面都比較大，不利于器件的小型化。特別是波導(dǎo)魔T不適合作為單元串接構(gòu)成多路功分網(wǎng)絡(luò)。H-面波導(dǎo)裂縫電橋的輸入輸出波導(dǎo)的軸線位于同一平面內(nèi)，由此可以串接構(gòu)成所有波導(dǎo)軸線位于同一平面的多路功分網(wǎng)絡(luò)。這種功分網(wǎng)絡(luò)可以分為底座和蓋板，分別利用傳統(tǒng)的數(shù)控銑切技術(shù)一次性方便地加工，加工精度大大提高，加工成本大大降低。但是，已有的H-面波導(dǎo)裂縫電橋的兩個輸出端口之間存在固有的90度相位差。在要求同相位輸出的情況下，特別是在串接構(gòu)成多路功分網(wǎng)絡(luò)時，需要對各級功分器輸出端口的相位之間進(jìn)行寬帶補償。特別是在多路功分網(wǎng)絡(luò)小型化設(shè)計時，相位補償電路會使器件體積和設(shè)計難度大大提高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種寬帶的五端口等幅等相的π型H面功分器。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下:π型五端口 H面功分器，包括耦合腔，I個輸入端口，輸出端口 Α、輸出端口 B、隔離端口 A和隔離端口 B，所述輸入端口位于耦合腔的前端面，輸出端口 A和輸出端口 B位于耦合腔的后端面，前端面和后端面為耦合腔互相對立的兩個對立面，耦合腔在水平面上某一方向的尺寸小于或等于該η型五端口 H面功分器的最高工作頻率對應(yīng)的自由空間波長的一半，輸入端口，輸出端口 Α、輸出端口 B、隔離端口 A和隔離端口 B中至少3個端口的最小寬度大于該端口垂直方向的最大高度。輸入端口，輸出端口 Α、輸出端口 B、隔離端口 A和隔離端口 B的法線方向與水平面之間的夾角小于30度，輸出端口 A和隔離端口 A在水平面上的投影均在輸入端口在水平面上的投影的左側(cè)；輸出端口 B和隔離端口 B在水平面上的投影都在輸入端口在水平面上的投影的右側(cè)。輸出端口 Α、輸出端口 B的法線在水平面上的投影與輸入端口法線或輸入端口法線的反方向在水平面上的投影之間的夾角大于60度小于120度，隔離端口 A和隔離端口 B的法線在水平面上的投影與輸入端法線或輸入端口法線的反方向在水平面上的投影之間的夾角大于60度小于120度。所述耦合腔為單連通空腔結(jié)構(gòu)，即該耦合腔內(nèi)部的任何封閉曲線都可以在該耦合腔內(nèi)連續(xù)收斂到一個點。上述水平面是指耦合腔的上底面或平行于耦合腔上底面的水平面；垂直方向是指垂直于水平面的方向。某一方向是指垂直于水平面的方向或垂直于輸入端法線方向且平行于水平面的方向。在所述耦合腔的左內(nèi)壁和右內(nèi)壁設(shè)置有凹槽A或凸臺A，且凹槽A的開口方向指向率禹合腔內(nèi)部，凸臺A的凸起方向指向I禹合腔內(nèi)部。所述耦合腔上內(nèi)壁或\和下內(nèi)壁設(shè)置有至少一個調(diào)節(jié)耦合用的耦合體，上內(nèi)壁和下內(nèi)壁均為耦合腔互相對立的兩個對立面；耦合體為凹槽B或金屬凸臺B;所述凹槽B的開口方向指向I禹合腔內(nèi)部，所述金屬凸臺B的凸起方向指向I禹合腔內(nèi)部；|禹合腔內(nèi)與輸入端相對的耦合腔的內(nèi)壁上設(shè)置有匹配體，匹配體只在上端或/和下端或/和側(cè)面與耦合腔內(nèi)壁連接；在隔離端口 A、隔離端口 B中設(shè)置有金屬體，該金屬體為金屬體。所述的輸入端口、輸出端口 A、輸出端口 A、隔離端口 A、隔離端口 B為空波導(dǎo)或脊波導(dǎo)或帶線或同軸線。在本專利技術(shù)中，與傳統(tǒng)的波導(dǎo)功分器相比，一般的功分器只具備三個端口，本專利技術(shù)采用5個端口作為輸入和輸出、以及隔離用的端口，同時配合內(nèi)部的耦合結(jié)構(gòu)，這樣可提升其耦合效果，另外傳統(tǒng)的功分器一般的輸出端和輸入端時設(shè)置在相對立的兩個面上，那么在其軸線方向的長度勢必會增加，在某些特殊的器件中使用功分器時有時會要求長度方向需要縮小，而一般的功分器是不能滿足這樣的需求的，因此為了配合這類的需求，本專利技術(shù)特根據(jù)本專利技術(shù)的設(shè)計思路對端口的位置做出相應(yīng)的限定，而本專利技術(shù)采用將，輸出端口 A位于耦合腔的左端面，輸出端口 B位于耦合腔的右端面，這樣可直接去掉后端面的端口，以減小前后向軸線方向的體積。所述耦合腔，輸入端口，輸出端口 A、輸出端口 B、隔離端口 A、隔離端口 B、匹配體、凹槽A、凹槽B、金屬凸臺A、金屬凸臺B和凸起相對于輸入端的法線方向呈左右鏡像對稱排布。在所述耦合腔的左內(nèi)壁和右內(nèi)壁設(shè)置有凸臺A或凹槽A，且凸臺A的凸起方向指向耦合腔內(nèi)部，凹槽A的開口方向指向耦合腔內(nèi)部；所述耦合腔為左右對稱形狀，凸臺A與凹槽B相對于輸入端法線呈左右對稱排布。所述耦合腔上內(nèi)壁或\和下內(nèi)壁設(shè)置有至少一個調(diào)節(jié)耦合用的耦合體，上內(nèi)壁和下內(nèi)壁均為耦合腔互相對立的兩個對立面；耦合體為凹槽B或金屬凸臺B;所述凹槽B的開口方向指向I禹合腔內(nèi)部，所述金屬凸臺B的凸起方向指向I禹合腔內(nèi)部。在隔離端口 B、隔離端口 C的上內(nèi)壁或\和下內(nèi)壁設(shè)置有至少一個調(diào)節(jié)耦合用的金屬凸起。所述輸入端口的橫截面、隔離端口 A的橫截面、隔離端口 B的橫截面、輸出端口 A的橫截面、輸出端口 B的橫截面均為矩形。所述輸入端口的上表面、隔離端口 A的上表面、隔離端口 B的上表面以及輸出端口A的上表面、輸出端口 B的上表面均與稱合腔的上表面齊平。具體實現(xiàn)時，本專利技術(shù)設(shè)計的π型五端口 H面功分器，包括耦合腔，與耦合腔連通的輸入端口、隔離端口 Α、隔離端口 B與輸出端口 Α、輸出端口 B ;所述輸入端口位于耦合腔的前端面，輸出端口 A、輸出端口 B分別位于耦合腔的左端面和右端面，左端面和右端面均為耦合腔互相對立的兩個對立面，隔離端口 B和隔離端口 C分別位于輸入端口的兩側(cè)。在所述耦合腔的左右內(nèi)壁設(shè)置有凸臺A或凹槽A，且凸臺B的凸起方向指向耦合腔內(nèi)部，凹槽A的開口方向指向耦合腔的內(nèi)部。所述耦合腔左右內(nèi)壁設(shè)置的凸臺A與凹槽A相對于輸入端的法線方向呈左右對稱排布。所述耦合腔的后端面設(shè)置有一個調(diào)節(jié)阻抗匹配用的阻抗匹配體，阻抗匹配體的形狀可以是任意的形狀。一般的匹配體在耦合腔上端面的投影形狀為三角形或矩形。所述隔離端口 B和隔離端口 C設(shè)置有至少一個調(diào)節(jié)耦合用的偶合體，耦合體為金屬凸起，金屬凸起的凸起方向指向隔離端口的內(nèi)部。為了方便加工生產(chǎn)，優(yōu)先將所述輸入端口的橫截面、隔離端口 A的橫截面、隔離端口 B的橫截面、輸出端口 A的橫截面、輸出端口 B的橫截面設(shè)計為矩形。輸入端口、隔離端口 A、隔離端口 B、輸出端口 A、輸出端口 B上均設(shè)置有過渡段。該π型五端口 H面功分器相對于輸入端口的前后向軸線為左右對稱結(jié)構(gòu)。前后向軸線為前端面指向后端面的軸線。為了方便設(shè)計計算，耦合腔以矩形體結(jié)構(gòu)為佳，輸入端口的橫截面、隔離端口 A的橫截面、隔離端口 B的橫截面、輸出端口 A的橫截面、輸出端口 B的橫截面均以矩形為佳。對于給定的設(shè)計指標(biāo)，包括反射系數(shù)，隔離度，總插入損耗等，為了獲得更寬的工作帶寬，耦合本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
π型五端口H面功分器，其特征在于,包括耦合腔（6），1個輸入端口（1），輸出端口A（3）、輸出端口B（5）、隔離端口A（2）和隔離端口B（4），所述輸入端口（1）位于耦合腔（6）的前端面，輸出端口A（3）和輸出端口B（5）位于耦合腔（6）的后端面，前端面和后端面為耦合腔（6）互相對立的兩個對立面，耦合腔（6）在水平面上某一方向的尺寸小于或等于該π型五端口H面功分器的最高工作頻率對應(yīng)的自由空間波長的一半，輸入端口（1），輸出端口A（3）、輸出端口B（5）、隔離端口A（2）和隔離端口B（4）中至少3個端口最小寬度大于該端口垂直方向的最大高度。
【技術(shù)特征摘要】
1.型五端口 H面功分器，其特征在于，包括耦合腔(6)，I個輸入端口(1)，輸出端口A (3)、輸出端口 B (5)、隔離端口 A (2)和隔離端口 B (4)，所述輸入端口( I)位于耦合腔(6)的前端面，輸出端口 A (3)和輸出端口 B (5)位于耦合腔(6)的后端面，前端面和后端面為耦合腔(6)互相對立的兩個對立面，耦合腔(6)在水平面上某一方向的尺寸小于或等于該π型五端口 H面功分器的最高工作頻率對應(yīng)的自由空間波長的一半，輸入端口(1)，輸出端口 A (3)、輸出端口 B (5)、隔離端口 A (2)和隔離端口 B (4)中至少3個端口最小寬度大于該端口垂直方向的最大高度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的η型五端口H面功分器，其特征在于，輸入端口(1)，輸出端口 A (3)、輸出端口 B (5)、隔離端口 A (2)和隔離端口 B (4)的法線方向與水平面之間的夾角小于30度，輸出端口 A (3)和隔離端口 A (2)在水平面上的投影均在輸入端口(I)在水平面上的投影的左側(cè)；輸出端口 B (5)和隔離端口 B (4)在水平面上的投影都在輸入端口(I)在水平面上的投影的右側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的π型五端口H面功分器，其特征在于，輸出端口 Α(3)、輸出端口 B (5)的法線在水平面上的投影與輸入端口法線或輸入端口法線的反方向在水平面上的投影之間的夾角大于60度小于120度，隔離端口 A (2)和隔離端口 B (4)的法線在水平面上的投影與輸入端法線或輸入端口法線的反方向在水平面上的投影之間的夾角大于60度小于120度。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的π型五端口H面功分器，其特征在于，所述耦合腔(6)為單連通空腔結(jié)構(gòu)，即該耦合腔(6)內(nèi)部的任何封閉曲線都可以在該耦合腔(6)內(nèi)連續(xù)收斂到一個點。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的π型五端口H面功分器，其特征在于，在所述耦合腔(6)的左內(nèi)壁和右內(nèi)壁設(shè)置有凹槽A (91)或凸臺A (92)，且凹槽A (9...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王清源，譚宜成，丁金義，
申請(專利權(quán))人：成都賽納賽德科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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