本发明专利技术涉及一种矩形波导
【技术实现步骤摘要】
一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器
[0001]本专利技术涉及微波/毫米波能量传输
，具体涉及一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器。
技术介绍
[0002]随着无线系统的飞速发展，模式变换器是各种雷达系统、测试系统中重要的无源转接器件。矩形波导的电磁屏蔽性好、损耗低，被广泛应用于电子系统中。同轴线是一种屏蔽且非色散的结构，主模是TEM波，也可传输TE模和TM模，其截止频率为零，同轴线基本没有辐射损耗，几乎不受外界信号干扰，工作频带较宽，可以应用于毫米波波段。因此为满足各种微波系统的需要，一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器被大量使用。
[0003]随着国内外电子行业的重视,进一步推动了各种元件,特别是转换器件的发展,从而对这些器件的性能要求变得更高。一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器具有带宽宽、结构紧凑的特点，可以广泛应用于微波毫米波系统。
技术实现思路
[0004]鉴于
技术介绍
存在的缺陷，本专利技术提供了一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器。它具有高功率，结构紧凑，带宽宽的特性，可以解决现有技术中模式转换器结构尺寸较大，带宽较窄的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]如图1所示，一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器，包括矩形波导端口(1)、二路H面带脊功分结构(2)、180
°
扇形波导垂直过渡(3)、垂直金属隔板(4)、二路扇形波导功分器(5)、4个阶梯状金属脊(6)、过模同轴波导
‑
扇形波导模式合成器(7)、过模同轴波导输出端口(8)。
[0007]所述二路H面功分结构的本质为一个波导H
‑
T分支。
[0008]矩形波导端口通过二路H面带脊功分结构(2)与180
°
扇形波导垂直过渡(3)相连接，经过过模同轴波导
‑
扇形波导模式合成器(7)到过模同轴波导输出端口(8)进行输出，4个阶梯金属脊(6)有效扩展带宽，整体呈现立体端馈结构，充分利用了电路空间。
[0009]本专利技术所提出的一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器工作原理如下：
[0010]微波信号从矩形波导输入后，按TE
10
模传输，随后能量被二路H面功分结构(2)一分为二，每路的信号均按照TE
10
模分布，通过180
°
扇形波导垂直过渡(3)传输到扇形波导中，再由二路扇形波导功分器(5)分为四路准TE
10
模信号，最后经过过模同轴波导
‑
扇形波导模式合成器(7)变换为TEM模，从过模同轴波导输出端口(8)输出。
[0011]本专利技术的优点和显著效果在于：
[0012]本专利技术所提出的一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器，具有结构紧凑、功率高、带宽宽的特点。与传统结构相比，更符合现在无线通信系统对器件尺寸越来越苛刻的要求。
[0013]本专利技术所提出的一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器，与现有的矩形波导到过模同轴波导的模式转换器相比有着更宽的带宽，更符合微波毫米波系统发展所提出的宽带的需求。解决了传统矩形波导到过模同轴波导的模式转换器带宽过窄的问题。
[0014]本专利技术所提出的一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器，具有结构紧凑、大带宽、功率高、平坦度好等优势，主要适用各种微波毫米波器件中，在功率合成器、功率放大器等器件组成中有较高的应用价值，在通信、雷达、测控等微波毫米波系统中有广阔的应用前景。
附图说明
[0015]图1是本专利技术提出的一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器示意图；
[0016]图2是实施范例中一种矩形波导
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过模同轴波导模式变换器的S参数仿真曲线；
[0017]附图中标号对应名称为：
[0018](1)矩形波导端口、(2)二路H面带脊功分结构、(3)180
°
扇形波导垂直过渡、(4)垂直金属隔板、(5)二路扇形波导功分器、(6)4个阶梯状金属脊、(7)过模同轴波导
‑
扇形波导模式合成器、(8)过模同轴波导输出端口
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术要解决问题、技术方案和优点更加清晰，使本领域技术人员可通过本书明阐述的内容容易的了解到其优势和特点。下面将通过举例对本专利技术进行详细说明。
[0020]如图1所示为本专利技术提出的一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器。选择匹配负载的工作频段为37GHz
–
60GHz，则该实例器件包含以下几个结构：
[0021]一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器，包括矩形波导端口(1)、二路H面带脊功分结构(2)、180
°
扇形波导垂直过渡(3)、垂直金属隔板(4)、二路扇形波导功分器(5)、4个阶梯状金属脊(6)、过模同轴波导
‑
扇形波导模式合成器(7)、过模同轴波导输出端口(8)。
[0022]矩形波导端口通过二路H面带脊功分结构(2)与180
°
扇形波导垂直过渡(3)相连接，经过过模同轴波导
‑
扇形波导模式合成器(7)到过模同轴波导输出端口(8)进行输出，4个阶梯金属脊(6)有效扩展带宽，整体呈现立体端馈结构，充分利用了电路空间。
[0023]微波信号从矩形波导输入TE
10
模，经过二路H面带脊功分结构(2)，由180
°
扇形波导垂直过渡(3)转换并通过二路扇形波导功分器(5)变为四路准TE
10
模信号，最后经过过模同轴波导
‑
扇形波导模式合成器(7)变换为TEM模。
[0024]组合优化之后，横向尺寸约为19mm，纵向尺寸约为18mm，尺寸较小,结构紧凑。
[0025]图2为一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器的S参数仿真结果，可以看出在37GHz
–
60GHz内具有较小的损耗，输入回波损耗优于20dB。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种矩形波导
‑
过模同轴波导模式变换器，其特征在于其包括矩形波导端口(1)、二路H面带脊功分结构(2)、180
°
扇形波导垂直过渡(3)、垂直金属隔板(4)、二路扇形波导功分器(5)、4个阶梯状金属脊(6)、过模同轴波导
‑
扇形波导模式合成器(7)、过模同轴波导输出端口(8)，矩形波导端口通过二路H面带脊功分结构(2)与180
°
扇形波导垂直过渡(3)相连接，经过过模同轴波导
‑
扇形波导模式合成器(7)到过模同轴波导输出端口(8)进行输出，4个...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋开军，邓闪，郭松，李倩，樊勇，程钰间，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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