一种小型化波导功分网络制造技术

本发明专利技术公开了一种小型化波导功分网络，至少由两个一分多波导功分器组成，均采用双层波导结构，所述一分多波导功分器包含：第一层波导结构、第二层波导结构和至少一个第一类过渡机构，所述第一类过渡机构设有第一高度过渡部分和第二高度过渡部分，分别与所述第一层波导结构和第二层波导结构过渡连接，使得所述第一层波导结构和所述第二层波导结构处于不同高度的平面。其优点是：采用双层波导结构的波导功分器交替放置，充分利用了空间，减小了装置体积，对于大型相控阵馈电网络而言，在保证输出端口隔离度优，易于与电路集成安装的前提下，实现了波导功分网络的小型化，满足了现代相控阵技术对馈电网络小型化的要求。

A miniaturized waveguide power division network

The invention discloses a miniaturized waveguide power dividing network, which is composed of at least two one part multi waveguide power dividing devices, both of which are double-layer waveguide structures. The one part multi waveguide power dividing device comprises: a first layer waveguide structure, a second layer waveguide structure and at least one first type transition mechanism. The first type transition mechanism is provided with a first height transition part and a second height transition part, respectively The first layer waveguide structure and the second layer waveguide structure are transiently connected so that the first layer waveguide structure and the second layer waveguide structure are in a plane of different heights. The advantages are: the double-layer waveguide power divider is placed alternately, which makes full use of space and reduces the volume of the device. For the large-scale phased array feed network, the miniaturization of the waveguide power divider network is realized on the premise of ensuring the excellent isolation of the output port and easy to be integrated with the circuit, which meets the requirements of modern phased array technology for the miniaturization of the feed network.

【技术实现步骤摘要】
一种小型化波导功分网络
本专利技术涉及微波器件领域，具体涉及一种小型化波导功分网络，用于相控阵天线的功率分配和定标馈电网络。
技术介绍
近年来，随着相控阵技术的飞速发展，应用领域越来越广泛，对其体积重量也提出了更为苛刻的要求。因此，对相控阵馈电和内定标网络的小型化要求越来越高。此外，现代雷达对抗干扰性能要求越来越高，要求天线副瓣越来越低，带宽越来越宽。为了满足如此低的天线副瓣，如此宽的带宽，对相控阵馈电网络带宽、幅度和相位提出更高精度的要求。波导功分网络在较宽的频带内，具有功率容量大，传输损耗小，隔离度高，线性相位一致性好等优点而被广泛应用于雷达、卫星、通信等大功率领域的馈电网络，这种优点在毫米波频段尤为突出。一方面，传统的大功率馈电网络一般是由多级波导功分器级联而成，这就给我们带来一个难题：对于多输出端口功分网络，必然会造成功分网络面积大，空间利用率低，体积笨重等缺点，必然导致馈电网络不易于与发射接收(TransmitandReceiving)组件集成安装，给大型相控阵馈电和定标网络的安装带来一定困难；不仅如此，庞大的馈电网络不仅成本高而且也不利于产品性能指标的实现。因此，小型化的馈电网络成为发展的必然趋势。另一方面，随着相控阵技术的进一步发展，对馈电网络输出端口的幅度和相位一致性要求越来越高，频带宽度也越来越宽。然而，传统的功分网络已经不能满足所需要的性能指标，尤其毫米波频段。因此，急需提出一种相位和幅度一致性好、带宽宽的馈电波导功分网络，以提高相控阵整机性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种小型化波导功分网络，通过采用双层波导结构的波导功分器交替放置，充分利用了空间，减小了装置体积，所述单个一份十二波导结构紧凑，由四级波导功分器级联而成，通过分层技术，采用两层波导结构，在第一层波导结构输出端口通过E平面L型过渡波导垂直向上过渡到第二层波导结构，所有端口再次通过H平面L型过渡波导垂直向上使所有输出端口都在同一平面输出，易于与电路集成安装，且采用了宽带H面波导T型定向耦合器和H面波导阶梯阻抗变换结构来实现功率分配，具有带宽宽，结构紧凑，功率容量大，损耗小等优点。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种小型化波导功分网络，包含若干个一分多波导功分器，至少两个一分多波导功分器均采用双层波导结构，所述一分多波导功分器包含：第一层波导结构、第二层波导结构和至少一个第一类过渡机构，所述第一类过渡机构设有第一高度过渡部分和第二高度过渡部分，分别与所述第一层波导结构和第二层波导结构过渡连接，使得所述第一层波导结构和所述第二层波导结构处于不同高度的平面；所述至少两个一分多波导功分器交叉放置，使其中的第一个一分多波导功分器的第一层波导结构置于第二个一分多波导功分器的第二层波导结构之下以及所述第一个一分多波导功分器的第二层波导结构置于第二个一分多波导功分器的第一层波导结构之上。优选地，所述第一类过渡机构包含：E平面L型过渡波导、直波导和用于减小电磁波反射的切角。优选地，所述第一层波导结构至少包含第一级波导功分器；所述第一级波导功分器直接连接至所述第一类过渡机构并垂直向上过渡到第二层波导结构；和/或，所述第一级波导功分器通过第二类过渡机构连接至所述第一类过渡机构并垂直向上过渡到第二层波导结构；和/或，所述第一级波导功分器通过依次级联若干个下级波导功分器连接至所述第一类过渡机构并垂直向上过渡到第二层波导结构；和/或，所述第一级波导功分器通过第二类过渡机构和级联的若干个下级波导功分器连接至所述第一类过渡机构并垂直向上过渡到第二层波导结构。优选地，所述第二类过渡机构包含：H平面L型过渡波导、直波导和用于减小电磁波反射的切角。优选地，所述第一类过渡机构为N个；与各第一类过渡机构相邻且位于第二层波导结构上的级联的一下级波导功分器，沿其排方向两侧继续级联若干个下级波导功分器；所述第二层波导结构上级联的两个波导功分器之间直接连接和/或通过所述第二类过渡机构相互连接；所述第二层波导结构上N排的各最后一级波导功分器的所有输出端口在同一平面输出。优选地，所述一分多波导功分器为一分十二波导功分器；所述至少两个一分多波导功分器包含用于功率分配网络的第一类一分十二波导功分器和用于内定标网络的第二类一分十二波导功分器；所述第一类一分十二波导功分器包含12个功率分配输出端口，所述第二类一分十二波导功分器包含12个定标馈电输出端口。优选地，所述第一类一分十二波导功分器和第二类一分十二波导功分器结构相同，所述第一类波导功分器和所述第二类波导功分器的每排输出端口交替排列，每排的功率分配输出端口和定标馈电输出端口交替排列。优选地，所述第一类一分十二波导功分器包含：至少一个位于第一层波导结构的第一级波导功分器、位于第一层波导结构上或位于第二层波导结构上的多个第二级波导功分器、位于第二层波导结构上的多个第三级波导功分器、位于第二层波导结构上的多个第四级波导功分器；所述第一级波导功分器一端通过第一类过渡机构垂直向上过渡至第二层波导结构并级联一第二级波导功分器，该第二级波导功分器两端通过第二类过渡机构各级联一个第三级波导功分器，从而形成第一排功率分配输出端口；所述第一级波导功分器另一端通过所述第二类过渡机构级联所述第二级波导功分器，所述第二级波导功分器两端各自通过第一类过渡机构垂直向上过渡至第二层波导结构并分别级联一第三级波导功分器，这两个第三级波导功分器各自的两端均分别通过所述第二类过渡机构级联一个第四级波导功分器，从而形成了第二排和第三排功率分配输出端口，且第二排和第三排功率分配输出端口位于第一排功率分配输出端口的同一侧；各被级联的第三级波导功分器和第四级波导功分器的功率分配输出端口垂直向上在同一平面输出。优选地，所述第一级波导功分器为功分比1:2波导功分器；所述第二级波导功分器、第三级波导功分器、第四级波导功分器为功分比1:1波导功分器。优选地，所述第一级波导功分器包含：直波导、切角、宽带H面波导T型定向耦合器、H面阶梯阻抗变换器；所述第一级波导功分器由定向耦合器窄边采用多级阶梯阻抗变换器连接直波导输出实现；所述第二级波导功分器和/或第三级波导功分器和/或第四级波导功分器与所述第一级波导功分器结构相同，功分比不同，包含：直波导、切角、宽带H面波导T型定向耦合器、H面阶梯阻抗变换器，通过调节定向耦合器的长度和宽度以调节任意功分比。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：(1)本专利技术的小型化波导功分网络在结构上创新地采用分层技术，采用双层波导结构的波导功分器交替放置，充分利用了空间，减小了装置体积，对于大型相控阵馈电网络而言，在保证输出端口隔离度优，易于与电路集成安装的前提下，实现了波导功分网络的小型化，满足了现代相控阵技术对馈电网络小型化的要求；(2)本专利技术的所述单个一份十二波导结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型化波导功分网络，包含若干个一分多波导功分器，其特征在于，至少两个一分多波导功分器均采用双层波导结构，所述一分多波导功分器包含：/n第一层波导结构、第二层波导结构和至少一个第一类过渡机构(12)，所述第一类过渡机构(12)设有第一高度过渡部分和第二高度过渡部分，分别与所述第一层波导结构和第二层波导结构过渡连接，使得所述第一层波导结构和所述第二层波导结构处于不同高度的平面；/n所述至少两个一分多波导功分器交叉放置，使其中的第一个一分多波导功分器的第一层波导结构置于第二个一分多波导功分器的第二层波导结构之下以及所述第一个一分多波导功分器的第二层波导结构置于第二个一分多波导功分器的第一层波导结构之上。/n

【技术特征摘要】
1.一种小型化波导功分网络，包含若干个一分多波导功分器，其特征在于，至少两个一分多波导功分器均采用双层波导结构，所述一分多波导功分器包含：
第一层波导结构、第二层波导结构和至少一个第一类过渡机构(12)，所述第一类过渡机构(12)设有第一高度过渡部分和第二高度过渡部分，分别与所述第一层波导结构和第二层波导结构过渡连接，使得所述第一层波导结构和所述第二层波导结构处于不同高度的平面；
所述至少两个一分多波导功分器交叉放置，使其中的第一个一分多波导功分器的第一层波导结构置于第二个一分多波导功分器的第二层波导结构之下以及所述第一个一分多波导功分器的第二层波导结构置于第二个一分多波导功分器的第一层波导结构之上。


2.如权利要求1所述的小型化波导功分网络，其特征在于，所述第一类过渡机构(12)包含：
E平面L型过渡波导(5)、直波导(10)和用于减小电磁波反射的切角(8)。


3.如权利要求1所述的小型化波导功分网络，其特征在于，
所述第一层波导结构至少包含第一级波导功分器(15-1)；
所述第一级波导功分器(15-1)直接连接至所述第一类过渡机构(12)并垂直向上过渡到第二层波导结构；
和/或，所述第一级波导功分器(15-1)通过第二类过渡机构(13)连接至所述第一类过渡机构(12)并垂直向上过渡到第二层波导结构；
和/或，所述第一级波导功分器(15-1)通过依次级联若干个下级波导功分器连接至所述第一类过渡机构(12)并垂直向上过渡到第二层波导结构；
和/或，所述第一级波导功分器(15-1)通过第二类过渡机构(13)和级联的若干个下级波导功分器连接至所述第一类过渡机构(12)并垂直向上过渡到第二层波导结构。


4.如权利要求3所述的小型化波导功分网络，其特征在于，所述第二类过渡机构(13)包含：
H平面L型过渡波导(7)、直波导(10)和用于减小电磁波反射的切角(8)。


5.如权利要求3所述的小型化波导功分网络，其特征在于，
所述第一类过渡机构(12)为N个；
与各第一类过渡机构(12)相邻且位于第二层波导结构上的级联的一下级波导功分器，沿其排方向两侧继续级联若干个下级波导功分器；
所述第二层波导结构上级联的两个波导功分器之间直接连接和/或通过所述第二类过渡机构(13)相互连接；
所述第二层波导结构上N排的各最后一级波导功分器的所有输出端口在同一平面输出。


6.如权利要求1或3或5所述的小型化波导功分网络，其特征在于，
所述一分多波导功分器为一分十二波导功分器；
所述至少两个一分多波导功分器包含用于功率分配网络的第一类一分十二波导功分器和用于内定标网络的第二类一分十二波导功分器；
所述第一类一分十二波导功分器包含12个功率分配输出端口(1)，所述第二类一分十二波导功分器包含12...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁洵洵，江梅，刘超，马尧，玄晓波，纪松，曹捷，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31