一种宽带波导魔t功分器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微波通信技术领域中的功率分配器，具体涉及一种宽带波导魔T功分器。
【背景技术】
[0002]功率分配器，简称功分器，是微波通信系统中常用的一种重要元器件，用于实现对一路信号的功率分配或者两路信号的功率合成。功分器的电气性能，如工作带宽、端口驻波、隔离度、相位及幅度平衡度等指标对于整个微波通信系统意义重大。目前，常用的功率分配器有微带和波导两种结构形式，在强调低损耗、大功率的场合，多采用波导结构形式。波导魔T功分器作为波导结构形式功分器的一种具体类型，在工程中多用于实现两路等幅同相信号或等幅反向信号的合成，分别输出一路和信号与一路差信号，或者用于实现相位差90°的两路线极化信号合成左右旋圆极化信号。传统波导魔T功分器大多采用标准波导作为传输线，利用锥台或者阶梯锥台作为匹配结构，不仅加工复杂，对装配精度要求较高，而且只能在10%左右的工作带宽内保证驻波、隔离度等关键指标的高性能，一旦工作带宽超过15%，相关电气性能指标迅速恶化，难以适应微波通信系统对于宽带化日益提高的要求。
[0003]中国专利号为201210067877.3，名称为《一种魔T功分器》，以及中国专利号为201210201079.5，名称为《一种基于新型匹配结构的魔T功分器》，两份专利分别公布了两种波导魔T功分器，虽然结构形式有差异，但是本质上都属于对传统传统波导魔T功分器的一种改进，没有改变“采用标准波导作为传输线，利用阶梯锥台作为匹配结构”这一设计思想，所以工作带宽也必然局限于10%左右。中国专利号为CN201220268592.1，名称为《一种新型魔T功率分配/合成器》公布了一种新型宽带魔T，虽然实现了魔T的H臂端口的宽带、低驻波，但是E臂端口为非标准波导，且仅作为吸收端口，电气性能较差。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:克服上述传统波导魔T工作带宽较窄，对加工和装配精度要求高，以及上述宽带魔T仅能实现H臂端口宽带高性能等的不足，提供一种结构简单、免于调试、H臂端口及E臂端口均性能优异的宽带波导魔T功分器。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]一种宽带波导魔T功分器，包括T形结构、E臂波导管3和匹配圆柱4，T形结构的两个分支波导的上内表面和下内表面均由内向外设有多阶梯段过渡的阶梯结构，T形结构的H臂与两个分支波导交汇处的正上方设有E臂波导管3，所述的T形结构的H臂的上内表面和下内表面由内向外由高到低均设有多阶梯段过渡的阶梯结构^形结构由T形结构上块I和T形结构下块2组成，T形结构上块I和T形结构下块2的外部轮廓相同，其外部轮廓边缘对齐连接组成T形结构；在T形结构的H臂与两个分支波导交汇处且与H臂正对位置的T形结构下内表面上设置有匹配圆柱4。
[0007]其中，T形结构上块I和E臂波导管3的连接处构成连接端面，所述的连接端面和T形结构上块I内表面之间开有親合窗，親合窗的一条短边与E臂波导管3的靠近T形结构H臂的短边重合，耦合窗的其余三条边的长度小于E臂波导管3对应边的长度。
[0008]其中，在T形结构上沿中间位置设有第一矩形匹配结构，该第一矩形匹配结构的长度大于耦合窗的宽度且小于阶梯结构的长度，其长边与耦合窗的窄边重合；在T形结构的H臂与左分支波导连接处的H臂内侧面上设有矩形匹配结构，所述的矩形匹配结构的上面和下面均与T形结构的内表面相重合，矩形匹配结构与左分支波导的内侧壁重合，矩形匹配结构的长度小于阶梯结构的长度；T形结构的H臂与右分支波导连接处的内表面设有与左分支波导连接处相同的矩形匹配结构。
[0009]其中，T形结构的H臂的上内表面和下内表面由内向外均对应设有尺寸相同的4级阶梯结构。
[0010]其中，所述的E臂波导管3内腔为执行标准GB 11450.2-89的标准矩形波导；Ε臂波导管3的轴线与T形结构的对称轴线相垂直；配圆柱4位于T形结构的对称轴线上。
[0011]其中，还包括法兰5，所述的T形结构的三个端口和E臂波导管3的端口处均连接有法兰5。
[0012]其中，所述法兰5为执行标准GB11449.2-89的标准矩形波导B型法兰盘。
[0013]其中，所述T形结构上块1、Τ形结构下块2、Ε臂波导管3、匹配圆柱4和法兰5的材料均为金属，分别一次性铣切加工后，焊接成型。
[0014]本发明相比【背景技术】的优点在于:
[0015]1、本发明通过在T形结构的H臂上由内向外设置多阶梯段过渡的阶梯结构，使得本发明的功分器的相对带宽到达30%以上；
[0016]2、本发明将T形结构分为T形结构上块和T型结构下块，加工简单；
[0017]3、本发明的匹配结构为匹配圆柱，相比传统的阶梯锥台，结构简单，相位一致性更易保证；
[0018]4、本发明的T形结构上沿中间位置、T形结构的H臂与左分支波导连接处的H臂内侧面上和T形结构的H臂与右分支波导连接处的内侧面上均设有矩形匹配结构，使得本发明的功分器在保证宽带工作的同时实现了免调试能力。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的结构示意图。
[0020]图2是本发明的结构对称轴方向剖视图。
[0021]图3是本发明的的结构分解示意图。
[0022]图4是本发明的T形结构上块I的结构示意图。
[0023]图5是本发明的T形结构下块2的结构示意图。
[0024]图6是本发明的E臂波导管3的结构示意图。
[0025]图7是本发明的H臂端口和E臂端口的驻波测试图。
[0026]图8是本发明的H臂端口和E臂端口的隔离度测试图。
[0027]图9是本发明的H臂端口的功率分配度测试图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0029]参照图1至图3所示，本发明的一种宽带波导魔T功分器包括T形结构上块1、T形结构下块2、E臂波导管3、匹配圆柱4和法兰5，材料均为铝材，按照仿真设计尺寸一次铣切加工完成后，焊接成型，并镀银处