一种紧凑型矩形波导四工器制造技术

本发明专利技术公开了一种紧凑型矩形波导四工器，包括一根输入传输线，和四根输出传输线,电磁波通道、金属脊等。输入传输线可以为矩形波导、方波导或脊波导。输出传输线可以为矩形波导、方波导、脊波导、微带线或同轴线等。在所述输入传输线和每一根输出传输线之间，设置有一条微波传输线和位于该微波传输线上并只在一个方向与该微波传输线的内壁连接的金属脊E；所述输入传输线、四根输出传输线、四条微波传输线和位于每一条微波传输线上的金属脊E构成四工器。本发明专利技术的突出特点是在很短的距离，可以实现一根传输线到四根传输线的紧凑宽带匹配。本发明专利技术主要用于微波、毫米波和太赫兹波段的各种通信和雷达系统中。

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型矩形波导四工器
本专利技术涉及一种功率分配器。具体地说，是涉及一种紧凑型矩形波导四工器。
技术介绍
在各种电磁波系统中，信号的分配和合路电路使用广泛。已有的一分四功分器电路结构复杂、或者体积大，或者带宽较窄。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种紧凑型矩形波导四工器，与现有技术相比，体积更小、结构更简单、加工更方便、工作频率宽。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种紧凑型矩形波导四工器，包括一根输入传输线，和四根输出传输线，所述输入传输线和输出传输线的轴线沿Z方向；所有所述输出传输线在Z轴上的位置相同。所述输入传输线可以为各种传输线，包括但不局限于方波导、双脊波导、矩形波导。所述输出传输线可以为各种传输线，包括但不局限于方波导、同轴线、微带线、矩形波导、单脊波导。为了实现宽带紧凑的匹配转接，在所述输入传输线和输出传输线之间设置有至少一条电磁波通道，所述电磁波通道通过其一个端面与输入传输线，或者输出传输线，或者另一条电磁波通道连通；多于一根的电磁波通道沿Z轴相邻并连通。在所述输入传输线和每一根输出传输线之间，设置有一条微波传输线和位于该微波传输线上并只在一个方向与该微波传输线的内壁连接的金属脊E；所述输入传输线、四根输出传输线、四条微波传输线和位于每一条微波传输线上的金属脊E构成四工器。为了改善四工器的匹配，在所述输入传输线和四根所述微波传输线之间设置有至少一条电磁波通道。较佳的设计，所述输入传输线为矩形波导。当然，在输入传输线和输出传输线之外，也可以连接其他传输线，比如同轴线或微带。以上各项所述电磁波通道至少包括一条支路，该支路由至少3个沿Y方向连通的通孔构成。为了方便建模和优化，至少一个所述通孔的横截面形状为矩形。所述各矩形通孔在X方向通过其相邻边连通。所述电磁波通道至少包括一条支路，该支路由3个沿Y方向连通的通孔构成；沿Y方向，各通孔的最大宽度依次减小，然后增大。或者该支路由5个沿Y方向连通的通孔构成；沿Y方向，各通孔的最大宽度依次增大、减小、增大、减小。或者该支路由7个沿Y方向连通的通孔构成；沿Y方向，各通孔的最大宽度依次增大、减小、减小、增大、增大、减小。或者该支路由9个沿Y方向连通的通孔构成；沿Y方向，各通孔的最大宽度依次增大、增大、减小、减小、增大、增大、减小、减小。有时候所述至少一条支路沿Z轴旋转一定角度。关于电磁波通道，可以具有以下属性：所述电磁波通道包括三条支路，其横截面形状为“X”形。所述电磁波通道左右镜像对称。所述电磁波通道上下镜像对称。所述电磁波通道左右镜像对称，同时上下镜像对称。较佳的设计，至少一个所述通孔的横截面形状为矩形。同时，所述各矩形通孔在Y方向通过其相邻边连通。这样构成的电磁波通道，其设计过程在保持其灵活性的基础上，具有很高的建模和优化效率。本专利技术采用金属脊、多个矩形或其它形状的通孔连通构成的电磁波通道来实现各种紧凑型矩形波导四工器或四工器。与已有的类似方案相比,可以显著提高其建模优化计算效率。这种电磁波电路的体积更小而且工作带宽更宽。该结构可以用于匹配各种紧凑型矩形波导四工器，包括同轴线、矩形波导、圆波导、加脊的矩形波导或圆波导、SIW（基片集成波导）、微带、带线等。也可以用于匹配紧凑型四工器。附图说明图1a为本专利技术和实施实例1的示意图。图1b为本专利技术和实施实例1的示意图。图1c为本专利技术和实施实例1的示意图。图1d为本专利技术和实施实例1的示意图。图1e为本专利技术和实施实例1的示意图。图2a为本专利技术的实施实例2的示意图。图2b为本专利技术的实施实例2的示意图。图2c为本专利技术的实施实例2的示意图。图2d为本专利技术的实施实例2的示意图。图2e为本专利技术的实施实例2的示意图。图3a为本专利技术的实施实例3的示意图。图3b为本专利技术的实施实例3的示意图。图3c为本专利技术的实施实例3的示意图。图3d为本专利技术的实施实例3的示意图。图4a为本专利技术的实施实例4的示意图。图4b为本专利技术的实施实例4的示意图。图4c为本专利技术的实施实例4的示意图。图4d为本专利技术的实施实例4的示意图。图4e为本专利技术的实施实例4的示意图。图5为本专利技术的一条支路电磁通道示意图。图6为两条交叉支路构成的电磁波通道示意图。图7为本专利技术的两条互不连通的支路构成的电磁波通道示意图。图8为本专利技术的两条交叉支路构成的、中空的电磁波通道示意图。图9为本专利技术的三条相互交叉的支路构成的电磁波通道示意图。图10为本专利技术的由矩形通孔构成的左右和上下都对称的电磁波通道示意图。图11为本专利技术的由矩形通孔构成的上下对称的电磁波通道示意图。附图中标号对应名称：2-输入传输线，22-金属脊A，3-电磁波通道，31-通孔，4-输出传输线，42-金属脊B，43-微带基板，44-微带线，5-波导，51-金属脊C，61-金属脊D，7-微波传输线，72-金属脊E。具体实施方式实施实例1如图1a~图1e所示。一种紧凑型矩形波导四工器，包括一根输入传输线2，和四根输出传输线4，所述输入传输线2和输出传输线4的轴线沿Z方向。所述输入传输线2为双脊波导。所述输出传输线4为微带线。在所述输入传输线2和输出传输线4之间设置有一条电磁波通道3，所述电磁波通道3通过其一个端面与输入传输线2连通。所述四路功分器在所述电磁波通道3和输出传输线4之间设置有四根波导5和位于所述每一根波导5中的一根沿Z方向的金属脊组件C。所述每一根金属脊组件C包括2个沿Z方向相互连通的金属脊C51；所述每一根金属脊组件C中的每一个金属脊C51只在底部与所在的波导5的内壁连接。这里的各输出微带线与安装在各金属脊C51和其该脊波导的与金属脊C相对的内表面之间。其中微带线的信号线与所述金属脊C51的指向结构外方向的外端面直接相连。在所述输入传输线2和输出传输线4之间设置有两根沿Z方向的金属脊组件D；所述每一根金属脊组件D包括两个沿Z方向相互连通的金属脊D61；所述在Z方向最远端的那一个金属脊D61在上下两个相对的方向上与所在的波导5的内壁连接。以上各项所述电磁波通道至少包括一条支路，该支路由7个沿Y方向连通的通孔31构成。所有所述通孔31的横截面形状为矩形。所述各矩形通孔31在X方向通过其相邻边连通。所述电磁波通道包括一条支路；或者该支路由7个沿Y方向连通的通孔31构成；沿Y方向，各通孔的最大宽度依次增大、减小、减小、增大、增大、减小。所述电磁波通道左右镜像对称，同时上下镜像对称。实施实例2如图2a~2e所示。输入传输线为本实施实例与实施实例1相比，主要区别仅在于,所述四根输出传输线均为脊波导。实施实例3如图3a~3d所示。本实施实与实施实例2相比，输入传输线为矩形波导，省去了波导5和金属脊C，增添了4根微波传输线和若干金属脊E构成的滤波结构，构成了紧凑型四工器。实施实例4如图4a~4e所示。本实施实与实施实例3相比，进一步省去了电磁波通道，构成了更加紧凑的四工器。实施实例5如图5~11所示，一条或多条的电磁波通道3可以有多种的连接方式进行组合，所以具有非常良好的通用性。为了描述本专利技术，还可以举出更多的实施实例。为了实现上述各实施实例，各通孔的形状可能需要根据加工方式加以相应改变。比如，采用数控铣床加工时，其中的内部棱线需要被导角。倒角的曲率半径为数毫米到0.5毫米。如果采用线切割加工，这些棱线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧凑型矩形波导四工器，其特征在于，包括一根输入传输线（2）， 和四根输出传输线（4）， 所述输入传输线（2）和输出传输线（4）的轴线沿Z方向； 所有所述输出传输线（4）在Z轴上的位置相同; 在所述输入传输线（2）和每一根输出传输线（4）之间，设置有一条微波传输线（7）和位于该微波传输线（7）上并只在一个方向与该微波传输线（7）的内壁连接的金属脊E（72）；所述输入传输线（2）、四根输出传输线（4）、四条微波传输线（7）和位于每一条微波传输线（7）上的金属脊E（72）构成四工器。

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型矩形波导四工器，其特征在于，包括一根输入传输线（2），和四根输出传输线（4），所述输入传输线（2）和输出传输线（4）的轴线沿Z方向；所有所述输出传输线（4）在Z轴上的位置相同;在所述输入传输线（2）和每一根输出传输线（4）之间，设置有一条微波传输线（7）和位于该微波传输线（7）上并只在一个方向与该微波传输线（7）的内壁连接的金属脊E（72）；所述输入传输线（2）、四根输出传输线（4）、四条微波传输线（7）和位于每一条微波传输线（7）上的金属脊E（72）构成四工器。2.一种紧凑型矩形波导四工器，其特征在于，包括一根输入传输线（2），和四根输出传输线（4），所述输入传输线（2）和输出传输线（4）的轴线沿Z方向；所有所述输出传输线（4）在Z轴上的位置相同;在所述输入传输线（2）和每一根输出传输线（4）之间，设置有一条微波传输线（7）和位于该微波传输线（7）上并只在一个方向与该微波传输线（7）的内壁连接的金属脊E（72）；所述输入传输线（2）、四根输出传输线（4）、四条微波传输线（7）和位于每一条微波传输线（7）上的金属脊E（72）构成四工器。3.根据权利要求1所述的一种紧凑型矩形波导四工器，其特征在于，所述输出传输线（4）为微带线、矩形波导、脊波导或同轴线。4.根据权利要求1所述的一种紧凑型矩形波导...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清源，徐立，
申请(专利权)人：郑州美赫电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41