一种易加工太赫兹E面分支波导定向耦合器制造技术

本发明专利技术公开了一种易加工太赫兹E面分支波导定向耦合器，包括相互平行设置的主波导和副波导，以及设置在主波导和副波导的耦合面之间的多个波导分支，且多个波导分支相互平行设置，多个所述波导分支的宽度小于主波导和副波导的宽度。本发明专利技术的分支波导定向耦合器通过减小分支波导的宽度，使分支波导定向耦合器在满足指标要求的同时增大宽深比，从而降低加工难度和成本。度和成本。度和成本。

【技术实现步骤摘要】
一种易加工太赫兹E面分支波导定向耦合器


[0001]本专利技术属于毫米波太赫兹雷达或通信
，具体涉及一种易加工太赫兹E面分支波导定向耦合器。

技术介绍

[0002]定向耦合器是用于功率分配的四端口无源元件，在微波系统中应用广泛。其在电子对抗、通信系统、雷达系统以及测试测量仪器中有着不可缺少的作用。其主要用途有合成和分配功率、扩大功率量程、监视功率和频谱等。在一些重要的微波测量仪器中如矢量网络分析仪、反射计等，定向耦合器也有着比较广泛的应用。太赫兹波作为当前电子技术解决未来电磁波频谱拥挤问题而开拓的主要频段，在通信、反恐侦测和天文探测等方面得到了广泛的关注，而定向耦合器是电路中重要的器件，因此研究毫米波甚至是太赫兹频段的定向耦合器有非常高的应用价值。在毫米波频段或者是太赫兹频段，电路尺寸急剧减小，导致传统微带线耦合器加工困难。波导定向耦合器是一种非常常用的能够在毫米波或太赫兹波段内实现功率分配/合成的电路结构，而且分支波导定向耦合器是一种四端口的紧耦合正交混合电桥，具有各端口匹配、隔离度高、插入损耗小等优点，改善了三端口元件的不足，而且具有高功率容量的特性，使其在大功率合成中具有非常高的应用潜力，其中传统五分支波导结构如图1所示。
[0003]然而，在传统分支波导定向耦合器中，每个波导分支的波导宽度与主副波导一致，且波导高度非常小，因此宽深比非常小，这非常不利于加工。

技术实现思路

[0004]为了降低太赫兹频段下分支波导定向耦合器的加工难度和成本，本专利技术提供了一种易加工太赫兹E面分支波导定向耦合器。本专利技术的分支波导定向耦合器通过减小分支波导的宽度，使分支波导定向耦合器在满足指标要求的同时增大宽深比，从而降低加工难度和成本。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种易加工太赫兹E面分支波导定向耦合器，包括相互平行设置的主波导和副波导，以及设置在主波导和副波导的耦合面之间的多个波导分支，且多个波导分支相互平行设置，多个所述波导分支的宽度小于主波导和副波导的宽度。
[0007]在传统分支波导定向耦合器中，每个波导分支的波导宽度都是与主副波导相同的，由于加工难度与成本是与宽深比呈反比，因此在本专利技术中，通过采用一种经过减宽处理的分支波导结构，对传统的分支波导定向耦合器进行改进，通过缩短波导分支的宽度，提高宽深比，降低了加工难度和成本。
[0008]作为优选实施方式，本专利技术的分支波导定向耦合器为中心对称结构。
[0009]作为优选实施方式，本专利技术的多个所述波导分支的结构参数相同。
[0010]作为优选实施方式，本专利技术的波导分支的宽深比为2*d/h。
[0011]作为优选实施方式，本专利技术的主波导和副波导均采用标准矩形波导。
[0012]作为优选实施方式，本专利技术的主波导和副波导的宽度为2.032mm。
[0013]作为优选实施方式，本专利技术的波导分支的宽度为1.63mm。
[0014]作为优选实施方式，本专利技术的波导分支的高度为0.32mm。
[0015]作为优选实施方式，本专利技术的定向耦合器包括五个波导分支。
[0016]本专利技术具有如下的优点和有益效果：
[0017]本专利技术提供的耦合器采用一种经过减宽的波导分支结构，通过缩短波导宽度，降低了加工难度和加工成本。
[0018]本专利技术提供的耦合器采用中心对称结构，且每个波导分支的结构参数一致，有利于降低设计难度和复杂度并有利于降低加工误差。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0020]图1为传统的五分支波导定向耦合器结构示意图。
[0021]图2为本专利技术实施例的五分支波导定向耦合器结构示意图。
[0022]图3为传统的五分支波导定向耦合器结构参数示意图。
[0023]图4为本专利技术实施例的五分支波导定向耦合器结构参数三维示意图。
[0024]图5为本专利技术实施例的五分支波导定向耦合器结构参数侧视图。
[0025]图6为本专利技术实施例的五分支波导定向耦合器和传统五分支波导定向耦合器S11和S23的仿真结果对比图。
[0026]图7为本专利技术实施例的五分支波导定向耦合器和传统五分支波导定向耦合器S31和S21的仿真结果对比图。
[0027]图8为本专利技术实施例的五分支波导定向耦合器和传统五分支波导定向耦合器的幅度不平衡仿真结果对比图。
[0028]图9为本专利技术实施例的五分支波导定向耦合器和传统五分支波导定向耦合器的相位不平衡仿真结果对比图。
[0029]附图中标记及对应的零部件名称：
[0030]1‑
主波导，2
‑
副波导，3
‑
波导分支。
具体实施方式
[0031]在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所专利技术的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本专利技术的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
[0032]在本专利技术的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括
B或可包括A和B二者。
[0033]在本专利技术的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本专利技术的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
[0034]应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
[0035]在本专利技术的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本专利技术的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种易加工太赫兹E面分支波导定向耦合器，包括相互平行设置的主波导和副波导，以及设置在主波导和副波导的耦合面之间的多个波导分支，且多个波导分支相互平行设置，其特征在于，多个所述波导分支的宽度小于主波导和副波导的宽度。2.根据权利要求1所述的一种易加工太赫兹E面分支波导定向耦合器，其特征在于，所述分支波导定向耦合器为中心对称结构。3.根据权利要求1所述的一种易加工太赫兹E面分支波导定向耦合器，其特征在于，多个所述波导分支的结构参数相同。4.根据权利要求1所述的一种易加工太赫兹E面分支波导定向耦合器，其特征在于，所述波导分支的宽深比为2*d/h。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种易加工太赫兹E面分支波导定向耦合器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，戴炳礼，牛中乾，胡怡，罗秋艳，刘路杰，王一荟，孟祥翱，刘宇川，常鑫，邵嘉妤，许书涵，刘亚晗，方馨悦，王习斌，刘卓然，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：