专利名称：高性能宽边耦合微波频段合路器的制作方法
技术领域：
高性能宽边耦合微波频段合路器
技术领域：
本实用新型涉及一种微波无源器件，尤其涉及一种掏腔结构整体对接的高性能宽
边耦合微波频段合路器。技术背景
微波通信是目前国际上常用的无线通信手段之一，被广泛的应用于数据传输、广
播电视传送、卫星通信、移动通信等领域。合路器是无线传输产品的室外三端口网络器件，
连接天线和两个室外单元(0DU)，即两个收发一体信道通过合路器共用一个天线。 合路器连接天线和0DU单元，它的存在必然会带来天线的插损增大，驻波抬高，从
而降低天线的性能。所以合路器的设计就是要使合路器在工作条件下带来的性能恶化不超
过规定的限度。 为达到这个目的，对于波导宽边耦合形式的合路器，目前采用的最简单的方法就 是如图l所示，在合路器的中间隔板l'处沿着宽边向波导中心对称地加上两个耦合槽孔 13' ，15'，耦合槽孔13' ，15'两侧有一定的金属补偿3'。对于这样的合路器，天线的插 损曲线在频带内不平衡，尤其是三个端口的驻波恶化较大，不利于规模化生产。
实用新型内容
为此，本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种高性能宽边耦合微波频段 合路器，以改善其整体性能。 为实现该目的，本实用新型采用如下技术方案 本实用新型公开一种高性能宽边耦合微波频段合路器，包括两个截面呈"匚"型的 波导腔体和连接该对波导腔体的开口以与之形成两个波导腔的耦合板，所述耦合板设有关 于其纵长轴线对称的两个耦合槽孔，用于耦合两个波导腔之间的信号；每个波导腔体的顶 壁处均设有阶梯状的匹配器，用于完成波导腔两端的信号匹配，两个波导腔体的匹配器关 于该耦合板对称设置。 所述匹配器朝向波导腔体顶壁的面为一平面，而与之相反的面上，沿波导腔体纵 长方向设有自中部向该纵长方向两侧对称渐次下降的阶梯。 根据本实用新型一个实施例所揭示，所述耦合槽孔呈纵长状，其靠近耦合板纵长 轴线的侧边两端设有过渡到该耦合槽孔另一侧边的弧形渐收部。 根据本实用新型另一实施例所揭示，所述耦合槽孔靠近耦合板中部的侧边中，在
所述两端的弧形渐收部之间，形成一凹向该耦合槽孔另一侧边的凹状部。 与现有技术相比，本实用新型具有如下优点 首先，本实用新型提出的高性能宽边耦合微波频段合路器，由于耦合槽孔和腔体 内匹配器两者并用，由耦合槽孔负责两个波导腔之间的信号耦合，而由匹配器负责波导腔 两端信号的匹配，使得期间调节灵活方便，无论是带宽还是耦合能量大小，都有其绝对优 势，从而使合路器的整体性能大为改善；[0013] 其次，由于本实用新型的高性能宽边耦合微波频段合路器结构上完全对称 一 两 个波导腔体内的两个匹配器尺寸完全一样，耦合板上面的两个耦合槽孔也关于波导中心对 称，此举可降低成本，提高产品合格率和生产效益。
图1为传统的一种合路器的结构示意图； 图2为本实用新型高性能宽边耦合微波频段合路器的组装结构示意图； 图3为本实用新型的耦合板与匹配器的立体图； 图4为本实用新型的耦合板的俯视图； 图5为图4所示耦合板中耦合槽孔经改进后的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明 请参阅图2和图3，本实用新型高性能宽边耦合微波频段合路器，为掏腔结构器
件，包括上波导腔体21、下波导腔体22、上匹配器31、下匹配器32以及耦合板1。 所述上波导腔体21与下波导腔体22两者完全一致，均由同一截面纵长拉伸成型，
其截面大致呈"匚"型，具有一基板201及自该基板201两端直角折出的臂板204,208，由此
形成滑槽状。 上波导腔体21与下波导腔体22以各自的开口相对向而对称设置，即如图2所示， 上波导腔体21与下波导腔体22的开口均与耦合板1相锁固，由此，上波导腔体21与耦合 板1之间形成一纵长通孔即上波导腔210，下波导腔体22与耦合板1之间形成另一纵长通 孔即下波导腔220，此时，由两个波导腔210， 220便形成四个端口 。 由于合路器为可逆器件，S卩，合路器既可用于对多路信号进行合路形成一路输出， 也可反之将一路信号分路为多路输出。故可利用本合路器的四个端口对信号进行合路或分 路。例如，图2所示上波导腔210的左侧端口可用于接受一路信号的输入(可逆向输出一 路合路后信号)，而下波导腔220的左侧端口可用于匹配负载(未图示)，上波导腔210与 下波导腔220的右侧共两个端口则可分别用于输出分路信号(可逆向输入两路信号用于合 路)。 显然，上波导腔210与下波导腔220之间需要相互耦合信号才能实现所述的合路 或分路功能。为此，参阅图2至4，所述耦合板1上，设有一对耦合槽孔13， 15，该对耦合槽 孔13， 15关于耦合板1的纵长轴线5对称设置，耦合槽孔13， 15的纵长方向与耦合板1的 纵长方向重合，且，同一耦合槽孔13或15自身也为轴对称结构。理论上，两对耦合槽孔13， 15形成的整体，在耦合板1上被严格置中安装，而在实践中，物理学上的合理误差应是允许 的。 请具体参阅图4，所述耦合槽孔13的靠近耦合板1纵长轴线5的侧边102的两端 被设计成弧形渐收部1021， 1022，即，该侧边102的两端以弧形过渡渐收到本耦合槽孔13远 离耦合板1纵长轴线的侧边101上。耦合槽孔15因与耦合槽孔13具有对称结构而不行赘 述。 为进一步增强耦合效果，作为另一实施例，请参阅图5，耦合槽孔13的靠近耦合板1纵长轴线5的侧边102的中部，也即非所述弧形过渡部1021， 1022处，还设置有凹向耦合 槽孔13另一侧边101的内凹部1023，由此，该靠近纵长轴线5的侧边102两端外凸而中部 内凹，形成一波浪状设计，根据波导宽边上电场分布相关理论，可进一步起到拓宽频带的作 用。 请再次参阅图2和图3，所述耦合槽孔13， 15通过进一步与匹配器31， 32配合设 置，起到综合改善本实用新型的合路器的性能的作用。 所述的上匹配器31和下匹配器32，在物理结构上完全一致，这样，当其各自与上 波导腔体21和下波导腔体22相装设时，便容易起到完全对称的作用。图2示出了下波导 腔体22中部装设下匹配器32的示例，下匹配器32在下波导腔体22中被严格置中安装，是 为了与耦合槽孔13，15的严格置中安装相对应，也自然是为了保证与上波导腔体21中上匹 配器31的对称关系。 如图3所示，所述下匹配器32与图2中下波导腔体22的顶壁(即正面朝向耦合 板1的基板201板壁，在图2中表现为底)相装设，故下匹配器32的底面形成如图2中上 匹配器31所示的平面30(因下匹配器32的底面未示出)。当然，匹配器31， 32与波导腔 体21，22之间的具体组装方式，在不影响本实用新型电气性能的前提下，均可以灵活处理， 本领域内普通技术人员应当知晓此一原理。 而在图3所示的下匹配器32的另一面30'，沿下波导腔体22的纵长方向上，自下 匹配器32自身的中部向左右两侧延伸，设有渐次下降的若干阶梯300，而且，左右两侧的阶 梯300关于下匹配器32自身对称。匹配器31，32完成匹配的功能主要由其整体结构实现， 其匹配效果受其整体结构、阶梯层数及微调柱等影响。 因上匹配器31的结构与下匹配器32的结构完全相同，故不行赘述。 上匹配器31与下匹配器32分别装设入上波导腔体21与下波导腔体22后，再通
过上波导腔体21与下波导腔体22于耦合板1两侧与耦合板1对称安装，即可形成本实用
新型的高性能宽边耦合微波频段合路器。 本实用新型的合路器，正是通过耦合槽孔13， 15的特殊形状设计和阶梯状的匹配 器31，32的设计而实现的，其中，匹配器31，32主要完成波导腔210，220两端信号的匹配， 包括匹配器31， 32的整体形状以及其阶梯300层数、阶梯300形状在内，均会对匹配效果、 耦合量等起到相应的影响，具体的设置由本领域普通技术人员在通读本实用新型后，在实 践中，配合对耦合孔的形状的微调进行检测、调试、最终确定。 综上所述，本实用新型提出的高性能宽边耦合微波频段合路器，采用耦合槽孔和 波导腔体内阶梯状匹配器两者并用的方式，使得其调节灵活方便，无论是带宽还是耦合能 量大小，都有其绝对优势，从而使性能大为改善。 本实用新型已在毫米波段内的任意耦合能量中生产出未公开的正式产品，性能测 试良好，满足市场要求，对于其它任意耦合能量，满足一定频带宽的合路器也都有广泛的用 途。 本实用新型尽管只给出以上实施例，但是，本领域内普通技术人员在通读本说明 书后，结合公知常识，应能联想到更多的具体实施方式
，但是这样的具体实施方式
并不超脱 本实用新型权利要求的精神，任何形式的等同替换或简单修饰均应视为被本实用新型所包 括的实施例。
权利要求一种高性能宽边耦合微波频段合路器，包括两个截面呈“匚”型的波导腔体和连接该对波导腔体的开口以与之形成两个波导腔的耦合板，其特征在于所述耦合板设有关于其纵长轴线对称的两个耦合槽孔，用于耦合两个波导腔之间的信号；每个波导腔体的顶壁处均设有阶梯状的匹配器，用于完成波导腔两端的信号匹配，两个波导腔体的匹配器关于该耦合板对称设置。
2. 根据权利要求1所述的高性能宽边耦合微波频段合路器，其特征在于所述匹配器 朝向波导腔体顶壁的面为一平面，而与之相反的面上，沿波导腔体纵长方向设有自中部向 该纵长方向两侧对称渐次下降的阶梯。
3. 根据权利要求1或2所述的高性能宽边耦合微波频段合路器，其特征在于所述耦 合槽孔呈纵长状，其靠近耦合板纵长轴线的侧边两端设有过渡到该耦合槽孔另一侧边的弧 形渐收部。
4. 根据权利要求3所述的高性能宽边耦合微波频段合路器，其特征在于所述耦合槽 孔靠近耦合板中部的侧边中，在所述两端的弧形渐收部之间，形成一凹向该耦合槽孔另一 侧边的凹状部。
专利摘要本实用新型公开一种高性能宽边耦合微波频段合路器，包括两个截面呈型的波导腔体和连接该对波导腔体的开口以与之形成两个波导腔的耦合板，所述耦合板设有关于其纵长轴线对称的两个耦合槽孔，用于耦合两个波导腔之间的信号；每个波导腔体的顶壁处均设有阶梯状的匹配器，用于完成波导腔两端的信号匹配，两个波导腔体的匹配器关于该耦合板对称设置。本实用新型提出的高性能宽边耦合微波频段合路器，采用耦合槽孔和波导腔体内阶梯状匹配器两者并用的方式，使得其调节灵活方便，无论是带宽还是耦合能量大小，都有其绝对优势，从而使性能大为改善。
文档编号H01P5/12GK201523057SQ20092023794
公开日2010年7月7日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者刘素芹, 王伟, 王岩, 罗辉 申请人:京信通信系统(中国)有限公司