六端口H面波导功率分配器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种六端口H面波导功率分配器，包括耦合腔，还包括与耦合腔连通的输入端口、隔离端口B、隔离端口C、隔离端口A与输出端口A、输出端口B；所述输入端口位于耦合腔的前端面，隔离端口A位于耦合腔的后端面，前端面和后端面均为耦合腔互相对立的两个对立面，隔离端口B和隔离端口C分别位于输入端口的两侧，输出端口A、输出端口B分别位于隔离端口A两侧。本实用新型专利技术还具有结构简单、体积小，加工难度低的特点。本实用新型专利技术可以广泛用于天线阵、相控阵雷达和功率合成、导弹制导、通信等军事及民用领域。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Six port H planar waveguide power divider

The utility model discloses a six port H plane waveguide power divider, including coupled cavity, including input port, connected with the coupled cavity isolation port B, C port, A port isolation isolation and output port A, B port output; the input port is located in the front end face coupling cavity and the rear end port isolation A is located in the coupled cavity, front and rear faces are coupled cavity opposite to each other on two opposite sides, the isolation port B and port isolation C located on both sides of the input port, output port, output port A B located on both sides of the isolation port of A. The utility model has the advantages of simple structure, small size and low processing difficulty. The utility model can be widely used in military and civil fields such as antenna array, phased array radar and power synthesis, missile guidance, communication, etc..

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种功分器，具体地说，是涉及一种等相位H-面波导二路功分器。
技术介绍
功分器是现代微波通信和军事电子系统中的一种通用原件。波导功分器由于其功率容量高、插入损耗低等特点，应用十分广泛。二路波导功分器既可以单独使用，也可以通过串接构成多路功分网络，用于相控阵雷达、天线阵以及功率合成等领域。已有的二路波导功分器主要包括E-面T型分支，H-面T型分支，波导魔T，H-面波导裂缝电桥等。其中前两种器件由于两个输出端之间隔离度低，任意一个输出端口的失配都会严重影响功率分配的幅度和相位精度。波导魔T的输出端口之间有很好的隔离，而且两个输出端口之间的相位相同，但其四个波导的轴线方向分别指向三个互相垂直的方向，成复杂的三维立体结构，加工难，成本高，而且器件在长宽高三个方面都比较大，不利于器件的小型化。特别是波导魔T不适合作为单元串接构成多路功分网络。H-面波导裂缝电桥的输入输出波导的轴线位于同一平面内，由此可以串接构成所有波导轴线位于同一平面的多路功分网络。这种功分网络可以分为底座和盖板，分别利用传统的数控铣切技术一次性方便地加工，加工精度大大提高，加工成本大大降低。但是，已有的H-面波导裂缝电桥的两个输出端口之间存在固有的90度相位差。在要求同相位输出的情况下，特别是在串接构成多路功分网络时，需要对各级功分器输出端口的相位之间进行宽带补偿。特别是在多路功分网络小型化设计时，相位补偿电路会使器件体积和设计难度大大提高。
技术实现思路
本技术的目的在 于提供一种相位相同的六端口 H面波导功率分配器。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下:六端口 H面波导功率分配器，包括耦合腔，还包括与耦合腔连通的输入端口、隔离端口 B、隔离端口 C、隔离端口 A与输出端口 A、输出端口 B ;所述输入端口位于耦合腔的前端面，隔离端口 A位于耦合腔的后端面，前端面和后端面均为耦合腔互相对立的两个对立面，隔离端口 B和隔离端口 C分别位于输入端口的两侧，输出端口 A、输出端口 B分别位于隔离端口 A两侧；输入端口、隔离端口B、隔离端口 C、输出端口 A与输出端口 B、输出端口 C中至少3个端口中心处电场垂直分量大于水平分量。在所述耦合腔的左内壁设置有左凹槽B，且左凹槽B的开口方向指向耦合腔内部；在所述耦合腔的右内壁设置有右凹槽C，且右凹槽C的开口方向指向耦合腔内部。所述耦合腔为左右对称形状，所述左凹槽B与右凹槽C相对于耦合腔左右对称排布。所述耦合腔上内壁或\和下内壁设置有至少一个调节耦合用的耦合体，上内壁和下内壁均为耦合腔互相对立的两个对立面；耦合体为凹槽或金属凸台；所述凹槽的开口方向指向I禹合腔内部，所述金属凸台的凸起方向指向I禹合腔内部。耦合腔为左右对称形状，凹槽A或金属凸台在耦合腔内对称排布在输入端口法线的两侧。即凹槽A或金属凸台以输入端口的前后向轴线为对称轴数目等均地对称排布在该前后向轴线的两侧。所述输入端口、隔离端口 B、隔离端口 C、隔离端口 A、输出端口 A、输出端口 B均为矩形波导或脊波导或带线或同轴结构。一般的，所述输入端口的横截面、隔离端口 B的横截面、隔离端口 C的横截面、隔离端口 A的横截面、输出端口 A的横截面、输出端口 B的横截面均为矩形。输入端口和隔离端口 A为左右对称形状，所述输入端口的前后向轴线与隔离端口A的前后向轴线重合。隔离端口 B和隔离端口 C相对于输入端口的法线左右对称排布，输出端口 A和输出端口 B相对于隔离端口 A的法线左右对称排布；耦合腔以输入端口的法线为对称轴呈左右对称结构。一般的，隔离端口 B和隔离端口 C相对于输入端口的前后向轴线对称排布,输出端口 A和输出端口 B相对于隔离端口 A的前后向轴线左右对称排布；耦合腔以输入端口的前后向轴线为对称轴呈左右对称结构。输入端口、隔离端口 B、隔离端口 C、隔离端口 A与输出端口 A、输出端口 B上均设置有过渡段。所述输入端口的上表面、隔离端口 B的上表面、隔离端口 C的上表面以及隔离端口A的上表面、输出端口 A的上表面、输出端口 B的上表面均与I禹合腔的上表面位于同一个平面内。该六端口 H面波导功率分配器相对于输入端口的前后向轴线为左右对称结构。前后向轴线为前端面指向后端面的轴线。为了方便设计计算，耦合腔以矩形体结构为佳，输入端口的横截面、隔离端口 B的横截面、隔离端口 C的横截面、隔离端口 A的横截面、输出端口 A的横截面、输出端口 B的横截面均以矩形为佳。对于给定的设计指标，包括反射系数，隔离度，总插入损耗等，为了获得更宽的工作带宽，耦合腔的宽度沿输入端口的前后向轴线可以按照一定规律变化，即在所述耦合腔的左内壁设置有左凹槽B，且左凹槽B的开口方向指向耦合腔内部；在所述耦合腔的右内壁设置有右凹槽C，且右凹槽C的开口方向指向耦合腔内部；所述左凹槽B与右凹槽C相对于耦合腔进行对称排布。这样设置可获得更宽的工作带宽。为了进一步展宽该六端口 H面波导功率分配器的工作带宽，耦合腔内部设置有一个或多个凹槽A，而且所有的凹槽A以输入端口的前后向轴线成左右对称分布。为了进一步展宽该六端口 H面波导功率分配器的工作带宽，耦合腔内部还可以设置一个或多个金属凸台，而且所有的金属凸台以输入端口的前后向轴线成左右对称分布。为了改善该六端口 H面波导功率分配器的各端口的匹配，输入端口、隔离端口 B、隔离端口 C、隔离端口 A与输出端口 A、输出端口 B上均设置有过渡段。过渡段的宽度为变化的、也可以为宽度固定不变的。为了便于采用普通的铣切加工，所有结构，包括耦合腔以及所述输入输出端口的上表面位于同一个平面内， 即所述输入端口的上表面、隔离端口 B的上表面、隔离端口 C的上表面以及隔离端口 A的上表面、输出端口 A的上表面、输出端口 B的上表面均与耦合腔的上表面齐平。本技术的最大特点是两个输出端之间的相位差远远小于普遍采用的H-面波导裂缝电桥的相位差，即输出端口 A、输出端口 B之间的相位差远远小于普遍采用的H-面波导裂缝电桥的相位差。由于H-面波导裂缝电桥的两个输出端口与输入端之间位置上的明显差异，其两个输出端的相位差在整个工作频带内都在90度左右。在波导功分器中，我们常常需要功分器的两个输出端之间相位差在整个工作频带内小于一定值，比如3度或5度。为了满足这个等相位要求，最常用的方法是在H-面波导裂缝电桥的两个输出端连接波导相位补偿电路。该补偿电路存在工作带宽窄和增大功分器体积的问题。特别是在采用多级H-面波导裂缝电桥构成多路功分网络时，上述问题更加严重。本技术的功分器，使输入端相对的端口变成隔离端，使输入端口相对的端口变成隔离端口 A，输出端口 A、输出端口 B相对于输入端口对称性好。特别是当我们将整个功分器设计成相对于输入端口前后向轴线左右完全对称的结构时，输出端口 A、输出端口 B的功率和相位完全相同。因此，本技术提供的六端口 H面波导功率分配器的输出端口 A、输出端口 B相位可以做到完全相同，输出端口 A、输出端口 B之间具有15dB甚至20dB以的良好隔离，可以作为单个功分器使用，特别是可以串接构成多路功分网络使用。器件在性能、工作带宽和体积方面具有明显优势。本技术的工作原理可以在对称型矩形耦合腔和矩形输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
六端口H面波导功率分配器，包括耦合腔（7），其特征在于,还包括与耦合腔（7）连通的输入端口（1）、隔离端口B（4）、隔离端口C（6）、隔离端口A（2）与输出端口A（3）、输出端口B（5）；所述输入端口（1）位于耦合腔（7）的前端面，隔离端口A（2）位于耦合腔（7）的后端面，前端面和后端面为耦合腔（7）互相对立的两个对立面，隔离端口B（4）和隔离端口C（6）分别位于输入端口（1）的两侧，输出端口A（3）、输出端口B（5）分别位于隔离端口A（2）两侧；输入端口（1）、隔离端口B（4）、隔离端口C（6）、输出端口A（2）与输出端口B（3）、输出端口C（5）中至少3个端口中心处电场垂直分量大于水平分量。

【技术特征摘要】
1.六端口H面波导功率分配器，包括耦合腔(7)，其特征在于，还包括与耦合腔(7)连通的输入端口(I)、隔离端口 B (4)、隔离端口 C (6)、隔离端口 A (2)与输出端口 A (3)、输出端口 B (5);所述输入端口(I)位于耦合腔(7)的前端面，隔离端口 A (2)位于耦合腔(7)的后端面，前端面和后端面为耦合腔(7)互相对立的两个对立面，隔离端口 B (4)和隔离端口 C (6)分别位于输入端口(I)的两侧，输出端口 A (3)、输出端口 B (5)分别位于隔离端口 A (2)两侧；输入端口(I)、隔离端口 B (4)、隔离端口 C (6)、输出端口 A (2)与输出端口B (3)、输出端口 C (5)中至少3个端口中心处电场垂直分量大于水平分量。2.根据权利要求1所述的六端口H面波导功率分配器，其特征在于，在所述耦合腔(7)的左内壁设置有左凹槽B (91)，且左凹槽B (91)的开口方向指向耦合腔(7)内部；在所述耦合腔(7)的右内壁设置有右凹槽C (92)，且右凹槽C (92)的开口方向指向耦合腔(7)内部。3.根据权利要求2所述的六端口H面波导功率分配器，其特征在于:所述耦合腔(7)为左右对称形状，左凹槽B (91)与右凹槽C (92)相对于耦合腔(7)左右对称排布。4.根据权利要求1所述的六端口H面波导功率分配器，其特征在于，所述耦合腔(7)上内壁或\和下内壁设置有至少一个调节耦合用的耦合体，上内壁和下内壁均为耦合腔(7)互相对立的两个对立面；耦合体为凹槽A (8)或金属凸台(9);所述凹槽A (8)的开口方向指向耦合腔(7)内部，所述金属凸台(9)的凸起方向指向耦合腔(7)内部。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清源，谭宜成，丁金义，
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：