宽带波导定向耦合器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种宽带波导定向耦合器，包括两根矩形波导、位于两根矩形波导之间的金属隔板、设置于金属隔板上的耦合孔以及调谐螺钉，其中，耦合孔下边沿与两根矩形波导组成的空腔底部重合，而上边沿与两根矩形波导组成的空腔顶部重合或不重合，并在两根矩形波导的内部空腔底部或顶部，或底部和顶部同时设有位于耦合孔附近的凹坑，凹坑与两根矩形波导和耦合孔均连通，调谐螺钉穿过矩形波导进入凹坑以及耦合孔内。本实用新型专利技术具有结构简单、宽带的特点，主要用于各微波波段的电子系统中，特别是雷达、天线、高功率微波、宽带通信等军事及民用领域。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种定向耦合器，具体地说，是涉及一种由波导 组成的宽带波导定向耦合器。
技术介绍
在两个相邻平行波导的公共壁上开孔可使信号从一个波导耦合 至另一个波导，由此可以做成定向耦合器。由于定向耦合器也把功率 按一定比例分开，所以一般来讲，定向耦合器也可以作为功率分配器 来使用。国内外普遍采用的波导定向耦合器通常采用孔缝耦合，在公 共波导壁上开一个或多个孔缝使两个相邻波导中的微波耦合。通过调 整孔缝尺寸及其位置可获得相应功率分配比的定向耦合器。这种定向 耦合器的一个主要缺点是其工作带宽太窄。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够展宽自身带宽的宽带波导定 向耦合器。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案包括以下两种情况方案一一种宽带波导定向耦合器，包括两根矩形波导、位于两根矩形波 导之间的金属隔板、耦合孔以及调谐螺钉，其特征在于，所述金属隔 板分别与两根矩形波导组成的空腔内壁相连，耦合孔设置于金属隔板 上，其下边沿与两根矩形波导组成的空腔底部重合，而上边沿与两根矩形波导组成的空腔顶部不重合，在两根矩形波导组成的空腔底部内 壁上与金属隔板相连处至少设有一个凹坑，凹坑与两根矩形波导和耦 合孔均连通，调谐螺钉穿过矩形波导进入凹坑或耦合孔内。 所述凹坑位于耦合孔下方。两根矩形波导在耦合孔处的外侧壁向内部陷入。所述耦合孔的形状为矩形。所述凹坑的形状为矩形。在该定向耦合器上，设有至少一个伸入其内部的调谐螺钉。 方案二一种宽带波导定向耦合器，包括两根矩形波导、位于两根矩形波 导之间的金属隔板、耦合孔以及调谐螺钉，其特征在于，所述金属隔 板分别与两根矩形波导组成的空腔内壁相连，耦合孔设置于金属隔板 上，其下边沿与两根矩形波导组成的空腔底部重合，上边沿与两根矩 形波导组成的空腔顶部也重合，在两根矩形波导组成的空腔上下内壁 上且与金属隔板相连处至少各设有一个凹坑，凹坑与两根矩形波导和 耦合孔均连通，调谐螺钉穿过矩形波导进入凹坑或耦合孔内。所述位于两根矩形波导组成的空腔底部的凹坑位于耦合孔下方， 而位于两根矩形波导组成的空腔顶部的凹坑位于耦合孔上方。两根矩形波导在耦合孔处的外侧壁向内部陷入。所述耦合孔的形状为矩形。所述凹坑的形状为矩形。在该定向耦合器上，设有至少一个伸入其内部的调谐螺钉。以上两种方案的主要区别在于，耦合孔的上边沿是否与两根矩形 波导组成的空腔顶部重合，以及由此引发的是否在该空腔顶部设置凹 坑。在具体实施过程中，调谐螺钉深入耦合孔的长度可以任意调节， 以修正加工误差。对于上述两种方案，均可将耦合孔的面积扩大至金属隔板的面 积，即相当于矩形波导内不设置金属隔板，而只在矩形波导上下内壁 上设置凹坑，从而形成第三种方案。另外，本技术中的耦合孔及 凹坑的形状均可变化，但是以矩形为最佳。本技术的工作原理如图8所示，电磁波信号通过外部接头 从定向耦合器的端口 1进入，将在矩形波导内位于耦合孔的区域内激 励起沿端口 2传播的信号和通过耦合孔后沿端口 3和4传播的信号。 这些信号在器件中传播时遇到不连续的结构，将经历多次传输和反射 的过程。如果各形状参数取值适当，这些信号在端口 1的反射信号和 端口 4的输出信号叠加的结果是完全相互抵消，而在端口 2和端口 3的输出信号叠加的结果是按一定设计要求的功率比输出。与现有技术相比，本技术的有益效果在于在金属隔板上的 耦合孔附近的耦合器上下内壁上设置有凹坑，使本技术可以在更 宽的频率带宽内满足对一定耦合比和隔离度的设计要求；本技术 还可以作为一种功率分配器。本技术主要用于各微波波段的电子系统中，特别是雷达、天 线、高功率微波、宽带通信等军事及民用领域。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的描述。附图说明图1为本技术-实施例一的结构示意图。图2为本技术-实施例二的结构示意图。图3为本技术-实施例三的结构示意图。图4为图1的A-A向结构示意图。图5为图1的B-B向结构示意图。图6为图2的A-A向结构示意图。图7为图3的A-A向结构示意图。图8为本技术的工作原理图。附图中标号对应名称1-矩形波导，2-金属隔板，3-耦合孔，4-调谐螺钉，5-凹坑，6-端口l， 7-端口2, 8-端口3， 9-端口4。具体实施方式实施例一如图l、图4和图5所示， 一种宽带波导定向耦合器，包括两根 矩形波导1、位于两根矩形波导之间的金属隔板2、耦合孔3以及调 谐螺钉4，其中，所述金属隔板2将两根矩形波导组成的空腔分割为 两部分，耦合孔3设置于金属隔板2上，其下边沿与两根矩形波导组 成的空腔底部重合，而上边沿与两根矩形波导组成的空腔顶部存在间 隙，在两根矩形波导组成的空腔低部内壁上位于耦合孔3正下方设有 一个凹坑5，凹坑5与两根矩形波导和耦合孔3连通，调谐螺钉4穿 过矩形波导进入凹坑5以及耦合孔3内，调谐螺钉4深入耦合孔3的 长度为lram。耦合孔3为矩形，设置于金属隔板2的中部，其下边沿与两根矩 形波导1组成的空腔底部相重合，两根矩形波导在耦合孔3附近的外 侧壁向内陷入，使该处的波导宽度变窄，耦合孔3的高度低于金属隔 板2的高度0. 5mm，而耦合孔3的长度小于金属隔板2的长度2mm。实施例二如图2和图6，实施例二与实施例一的区别在于，耦合孔3的上 边沿与两根矩形波导1组成的空腔顶部重合，并在耦合孔3正上方设 有一个凹坑5，两个矩形波导组成的空腔上下内壁的凹坑5均与偶合 孔3连通，在空腔上下内壁上，分别设有一个调谐螺钉4，调谐螺钉 4穿过两根矩形波导组成的空腔上下内壁，进入凹坑5及耦合孔3， 其他结构与实施例一相同。实施例三如图3和图7所示，实施例三以实施例一或实施例二为基础，将 耦合孔3的面积扩大至金属隔板2的面积，即耦合孔3完全占据金属 隔板2，从而使得整个方案中不再存在金属隔板2，只是在矩形波导 1的顶部内壁或底部内壁或上下内壁皆设置凹坑5。本技术与现有技术相比，能够在更宽的频率带宽内满足对一 定耦合比和隔离度的设计要求，具有更大的设计灵活性，实用范围更 广泛。权利要求1. 一种宽带波导定向耦合器，包括两根矩形波导(1)、位于两根矩形波导之间的金属隔板(2)、耦合孔(3)以及调谐螺钉(4)，其特征在于，所述金属隔板(2)分别与两根矩形波导(1)内壁相连，耦合孔(3)设置于金属隔板(2)上，其下边沿与两根矩形波导组成的空腔底部重合，而上边沿与两根矩形波导组成的空腔顶部不重合，在两根矩形波导组成的空腔底部内壁上与金属隔板(2)相连处至少设有一个凹坑(5)，凹坑(5)与两根矩形波导(1)和耦合孔(3)均连通，调谐螺钉(4)穿过矩形波导进入凹坑(5)或耦合孔(3)内。2. —种宽带波导定向耦合器，包括两根矩形波导(1)、位于两根 矩形波导之间的金属隔板(2)、耦合孔(3)以及调谐螺钉(4)，其 特征在于，所述金属隔板(2)分别与两根矩形波导组成的空腔内壁 相连，耦合孔(3)设置于金属隔板(2)上，其下边沿与两根矩形波 导组成的空腔底部重合，上边沿与两根矩形波导组成的空腔顶部也重 合，在两根矩形波导组成的空腔上下内壁上且与金属隔板(2)相连 处至少各设有一个凹坑(5)，凹坑(5)与两根矩形波导(1)和耦合 孔(3)均连通，调谐螺钉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带波导定向耦合器，包括两根矩形波导（１）、位于两根矩形波导之间的金属隔板（２）、耦合孔（３）以及调谐螺钉（４），其特征在于，所述金属隔板（２）分别与两根矩形波导（１）内壁相连，耦合孔（３）设置于金属隔板（２）上，其下边沿与两根矩形波导组成的空腔底部重合，而上边沿与两根矩形波导组成的空腔顶部不重合，在两根矩形波导组成的空腔底部内壁上与金属隔板（２）相连处至少设有一个凹坑（５），凹坑（５）与两根矩形波导（１）和耦合孔（３）均连通，调谐螺钉（４）穿过矩形波导进入凹坑（５）或耦合孔（３）内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，王清源，王哲宇，刘荣军，
申请(专利权)人：成都赛纳赛德科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]