紧凑型三路支节制造技术

本实用新型专利技术公布了一种紧凑型三路支节，包括耦合腔，端口A、端口B、端口C，和至少一个一级、两级或多级的匹配段，该匹配段的一端与耦合腔相连，另一端与端口A或端口B或端口C相连。本实用新型专利技术实现了紧凑型宽带波导功分器，特别是其端口A的中心处的电场方向与两个输出端中心处的电场方向可以扭转90度，同时两个输出端的信号的相位差可以在宽带范围内保持在180度。本实用新型专利技术的紧凑型三路支节结构简单紧凑，可以方便地与其它微波元器件作为一体一次性加工完成，是集成波导系统的重要元器件。本实用新型专利技术具有高达41%的相对作带宽，还具有加工调试成本低、输出端之间幅相精度高、输入输出极化方向旋转和输出端之间实现准确180度相位差等特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公布了一种紧凑型三路支节，包括耦合腔，端口A、端口B、端口C，和至少一个一级、两级或多级的匹配段，该匹配段的一端与耦合腔相连，另一端与端口A或端口B或端口C相连。本技术实现了紧凑型宽带波导功分器，特别是其端口A的中心处的电场方向与两个输出端中心处的电场方向可以扭转90度，同时两个输出端的信号的相位差可以在宽带范围内保持在180度。本技术的紧凑型三路支节结构简单紧凑，可以方便地与其它微波元器件作为一体一次性加工完成，是集成波导系统的重要元器件。本技术具有高达41%的相对作带宽，还具有加工调试成本低、输出端之间幅相精度高、输入输出极化方向旋转和输出端之间实现准确180度相位差等特点。【专利说明】 紧凑型三路支节
本技术涉及一种功分器，具体地说，是涉及一种幅度和相位一致性好的紧凑型宽带功率分配器。
技术介绍
功分器是现代微波通信和军事电子系统中的一种通用元件。波导功分器由于其功率容量高、插入损耗低等特点，应用十分广泛。紧凑型三路支节既可以单独使用，也可以通过串接构成多路功分网络，用于相控阵雷达、天线阵以及功率合成等领域。紧凑型三路支节可以为各种传输线形式，但以波导紧凑型三路支节(普遍称为T形波导分支)最为普遍。已有的波导紧凑型三路支节主要包括E面T型分支，H面T型分支。这些紧凑型三路支节存在以下不足:1)、带宽不足。市场上的E面T型波导分支和H面T型波导分支的相对工作带宽普遍在15%左右。2)、极化方向限制，市场上的E面T型波导分支和H面T型波导分支的端口 A和端口 B，端口 A和端口 C的中心处的电场方向都是相互平行的，无法让输出电场方向在输入电场方向的基础上实现旋转。3)、相位限制，市场上的E面T型波导分支和H面T型波导分支的端口 B和端口 C的相位之间无法在全工作带宽内实现180度的相位差。4)、小型化限制，已有技术无法在很小的空间内对端口 A进行良好的全带宽匹配。
技术实现思路
本技术的目的在于提供幅度和相位一致性好，输入输出极化方向可灵活旋转，两个输出端相位差可为零度或180度，工作带宽可以达到41%以上的紧凑型宽带紧凑型三路支节功率分配器。 为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下: 紧凑型三路支节，包括耦合腔，端口 A、端口 B、端口 C，其特征在于，还包括至少一个一级或两级或多级的匹配段，该匹配段的一端与耦合腔相连，该匹配段的另一端与端口 A或端口 B或端口 C相连。 为了器件的小型化，我们使所述紧凑型三路支节内部由介质填充，其中介质为空气介质或其他介质。耦合腔和所有匹配段的和总和结构为结构Q，结构Q在三维空间中的最大尺寸小于该紧凑型三路支节中心工作频率对应的该介质中的波长的2.5倍。所述介质为空气介质或其它介质。 为了实现器件的宽带特性，端口 A设置为输入端，我们使该紧凑型三路支节的端口 A的反射系数在大于41%的工作带宽内低于-15dB。 为了便于利用普通数控铣床加工，该紧凑型三路支节的所有部分，包括耦合腔、端口 A、端口 B、端口 C和所有匹配段的上表面都为同一个平面的一部分。这样，该紧凑型三路支节可以分为底座和盖板加工完成。其中底座和盖板之间没有很高的对位要求。 为了在两个输出端之间实现良好的幅度和相位一致性，该紧凑型三路支节的所有部分，包括耦合腔、端口 A、端口 B、端口 C和所有匹配段构成镜像对称结构。即与端口 A连接的匹配段为镜像对称结构，其对称平面为对称平面X。该紧凑型三路支节的所有部分，包括耦合腔、端口 A、端口 B、端口 C和所有匹配段相对于对称平面X构成镜像对称结构。 为了实现功率分配的同时，实现输入输出端极化方向的改变，我们有两种设计:第一种设计，所述端口 A的中心处的电场方向与水平面垂直，而端口 B或/和端口 C的中心处的电场方向在水平面内。另一种设计，所述端口 A的中心处的电场方向在水平面内，端口 B或/和端口 C的中心处的电场方向与水平面垂直。 该紧凑型三路支节的端口 A、端口 B、端口 C可以分别为矩形波导、圆波导、脊波导、基片集成波导或带线中的任意一种。 为了便于修正加工误差，该紧凑型三路支节的所有部分，包括耦合腔、端口 A、端口B、端口 C和所有匹配段的上表面都可以设置可以从外面调节其插入深度的微调螺钉。 该紧凑型三路支节的端口 A的法线方向与端口 B或/和端口 C的法线方向之间的夹角大于60度并小于120度，以90度最为常见。或者端口 A的法线方向与端口 B或/和端口 C的法线方向之间的夹角大于150度并小于210度，以180度最为常见。 本技术提供了一种结构紧凑紧凑型三路支节。其中，端口 A在宽带范围内可以实现良好匹配，端口 A和端口 B之间，端口 A和端口 C之间的极化方向都可以灵活转动、端口 B和端口 C与端口 A的相位可以在O度和180度之间选择。由于该紧凑型三路支节可以分为底座和盖板，分别采用普通数控铣床一次性加工完成，在相互串接构成多路功分网络时，所有电路都可以分为底座和盖板，分别采用普通数控铣床一次性加工完成，由此大大简化了加工，同时更好地保证了加工精度。与已有的H面或E面T形分支相比，该技术在工作带宽、端口 A匹配、端口 A和端口 B，端口 A和端口 C极化方向灵活度、输出相位灵活度等方面有显著优势。 本技术的工作原理可以简述如下:当微波信号通过端口 A进入到耦合腔中被分为两路后，由于传输过程中的不连续性，信号在端口 A将被反射。通过在耦合腔中设置特殊的空腔结构并在端口 A或/和输出端设置匹配段引入额外反射，可以使端口 A的反射在宽频段内被抵消，从而实现宽带良好的匹配。本技术让多个不连续性直接紧密连接，从而实现宽频段内的紧凑型三路支节的端口 A的良好匹配。 本技术的紧凑型三路支节结构简单紧凑，可以方便地与其它微波元器件作为一体一次性加工完成，是集成波导系统的重要元器件。本技术具有高达41%的相对作带宽，还具有加工调试成本低、输出端之间幅相精度高、输入输出极化方向旋转和输出端之间实现准确180度相位差等特点。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的俯视示意图 图2为实施实例I的俯视图 图3为实施实例2的俯视图 图4为实施实例3的俯视图 图5为实施实例3沿端口 A输入方向的侧视图 图6为实施实例4的俯视图 图7为实施实例4沿端口 A输入方向的侧视图 图8为实施实例5的俯视图 图9为实施实例6的俯视图 图10为实施实例7的俯视图 图11为实施实例7沿端口 A输入方向的侧视图 图12为实施实例8的俯视图 图13为实施实例8沿端口 A输入方向的侧视图 附图中标号对应名称:1-耦合腔，2-端口 A，3_端口 B，4-端口 C，11-匹配段，5-微调螺钉。 本说明书中部分名词规定如下: 水平面，也就是本文中的纸面。水平方向，也就是位于水平面内的方向。垂直方向，也就是与水平面垂直的方向。 法线方向:是指垂直于端口 A或端口 B或端口 C端面远离紧凑型三路支节的方向。图中箭头P表示各个端口的法线方向。 任意三维结构在三维空间中的最大尺寸:该三维结构中任意两点的距离的最大值本文档来自技高网...

【技术保护点】
紧凑型三路支节，包括耦合腔（1），端口A（2）、端口B（3）、端口C（4），其特征在于，还包括至少一个一级或两级或多级的匹配段(11)，该匹配段(11)的一端与耦合腔（1）相连，该匹配段(11)的另一端与端口A（2）或端口B（3）或端口C（4）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王清源，
申请(专利权)人：成都赛纳赛德科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51