一种具有对称结构的矩形波导双定向耦合器的制造方法

文档序号:9549883阅读:545来源:国知局
一种具有对称结构的矩形波导双定向耦合器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有对称结构的矩形波导双定向耦合器。
【背景技术】
[0002]定向耦合器是微波矢量网络分析仪和信号源中作为信号分离及功率监控的必不可少的微波组件。一般由信号直通传输通路(主路)、耦合通路(副路)及耦合结构组成。其工作原理是微波信号从主路输入,小部分功率通过耦合结构进入副路,大部分功率继续通过主路输出。进入副路的信号输出至其他信号处理模块,从而实现信号的分离和监控,如图1所示。在毫米波亚毫米波频段,定向耦合器一般采用矩形波导作为主路及副路传输通路,又可称为直通波导腔和耦合波导腔,空间耦合结构多采用小孔耦合方式。
[0003]双定向耦合器则是在单定向耦合器的主路上再叠加一路耦合结构及副路,用于实现反向传输时的信号分离。现有技术方案采用平铺式结构在单定向耦合器主路上串行叠加一路耦合结构及副路,如图2所示。该方案虽然结构简单,但需要将直通主路长度延长至接近单定向耦合器的2倍长度。主路长度的加长导致整个双定向耦合器体积较大,信号传输路径长,输损耗较大。随着工作频率上升,主路的直通损耗成为制约定向耦合器性能指标的主要问题。图3为现有技术中采用平铺式结构方案的实物模型,该矩形波导双定向耦合器主要由直通波导腔101、耦合波导腔102、103和耦合片104构成,其中,耦合波导腔102、103分布在直通波导腔101的传输方向上,在耦合片104上开设有两组耦合孔105、106,分别用于连通直通波导腔101与耦合波导腔102、以及直通波导腔101与耦合波导腔103,以实现信号从直通波导腔101正向及反向传输时的耦合输出。该技术方案明显加长了直通波导腔101的物理长度,增大了主路传输损耗。由此可见,现有技术需要进一步改进。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于提出一种具有对称结构的矩形波导双定向耦合器,以解决现有技术中矩形波导双定向耦合器采用平铺式结构时由于传输路径长导致的传输损耗大的问题。
[0005]为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0006]—种具有对称结构的矩形波导双定向耦合器,包括两块平齐设置的直通波导基板,在两块直通波导基板之间形成直通波导腔;在两块直通波导基板的一侧由近及远依次设有一号耦合片和一号耦合波导基板,在两块直通波导基板的另一侧由近及远依次设有二号親合片和二号親合波导基板;在一号親合波导基板上设有一号親合波导腔,在二号親合波导基板上设有二号耦合波导腔;在一号耦合片上设有一组用于连通直通波导腔与一号耦合波导腔的耦合孔;在二号耦合片上设有一组用于连通直通波导腔与二号耦合波导腔的耦合孔;一号耦合波导基板、一号耦合片、直通波导基板、二号耦合片及二号耦合波导基板依次连接。
[0007]本发明具有如下优点:
[0008]本发明包括两块平齐设置的直通波导基板,在两块直通波导基板之间形成直通波导腔;在两块直通波导腔的一侧由近及远依次设有一号耦合片和一号耦合波导基板,在两块直通波导基板的另一侧由近及远依次设有二号耦合片和二号耦合波导基板;在一号耦合波导基板上设有一号耦合波导腔,在二号耦合波导基板上设有二号耦合波导腔;在一号耦合片上设有一组用于连通直通波导腔与一号耦合波导腔的耦合孔;在二号耦合片上设有一组用于连通直通波导腔与二号耦合波导腔的耦合孔。通过上述设计,使得一号耦合波导腔与二号耦合波导腔分别位于直通波导腔的相对侧,形成并行耦合方式,直通波导腔的物理长度为现有串行叠加方案中直通波导腔长度的一半,且体积大幅减小,降低了主路损耗。
【附图说明】
[0009]图1为现有技术中单定向耦合器的工作原理图;
[0010]图2为现有技术中双定向耦合器的工作原理图;
[0011]图3为现有技术中矩形波导双定向耦合器的结构示意图;
[0012]图4为本发明中具有对称结构的矩形波导双定向耦合器的工作原理图;
[0013]图5为本发明中具有对称结构的矩形波导双定向耦合器的结构示意图;
[0014]其中,101-直通波导腔,102、103—耦合波导腔,104-耦合片,105、106-耦合孔;
[0015]1、2-直通波导基板,3-直通波导腔,4-一号親合片,5-—号親合波导基板,6-二号親合片,7- 二号親合波导基板,8- —号親合波导腔,9- 二号親合波导腔,10、11-親合孔。
【具体实施方式】
[0016]本发明的基本思想是:在单定向耦合器的主路上再叠加一路耦合结构及副路,用于实现反向传输时的信号分离。本发明中两路耦合结构及副路设计为相对于直通波导腔呈对称式结构,即分别位于直通波导腔的一侧,如图4所示,通过两路耦合结构及副路的并行耦合设计,利于降低现有串行叠加方案中直通波导腔的物理长度,降低主路损耗。
[0017]下面结合附图以及【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明:
[0018]结合图5所示,一种具有对称结构的矩形波导双定向耦合器,包括两块平齐设置的直通波导基板1、2,在两块直通波导基板之间形成直通波导腔3。
[0019]直通波导基板1、2处于同一平面内,定义直通波导基板1、2所在平面为中间层平面。
[0020]在两块直通波导基板1、2的上侧,即中间层平面的上方由近及远依次设有一号耦合片4和一号耦合波导基板5。在两块直通波导基板1、2的下侧,即中间层平面的下方由近及远依次设有二号耦合片6和二号耦合波导基板7。
[0021 ] 在一号耦合波导基板5上设有一号耦合波导腔8,在二号耦合波导基板7上设有二号耦合波导腔9。在一号耦合片4上设有一组用于连通直通波导腔3与一号耦合波导腔8的耦合孔10,在二号耦合片6上设有一组用于连通直通波导腔3与二号耦合波导腔9的耦合孔11。
[0022]—号親合波导基板5、一号親合片4、直通波导基板1、2、二号親合片6及二号親合波导基板7形成五层式结构,且相邻层之间的定位方式可以采用销钉定位或其他定位结构,组合方式可采用螺钉紧固、焊接、胶接等形式。
[0023]由于本发明中一号耦合波导腔8与二号耦合波导腔9分别位于直通波导腔3的相对侧,形成并行耦合方式,使得直通波导腔3的物理长度相对于现有串行叠加方案中直通波导腔的长度明显缩短,直通损耗低于现有方案;本发明适用于所有频段。
[0024]当然,以上说明仅仅为本发明的较佳实施例,本发明并不限于列举上述实施例,应当说明的是,任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下,所做出的所有等同替代、明显变形形式,均落在本说明书的实质范围之内,理应受到本发明的保护。
【主权项】
1.一种具有对称结构的矩形波导双定向耦合器,其特征在于,包括两块平齐设置的直通波导基板,在两块直通波导基板之间形成直通波导腔;在两块直通波导基板的一侧由近及远依次设有一号耦合片和一号耦合波导基板,在两块直通波导基板的另一侧由近及远依次设有二号耦合片和二号耦合波导基板;在一号耦合波导基板上设有一号耦合波导腔,在二号耦合波导基板上设有二号耦合波导腔;在一号耦合片上设有一组用于连通直通波导腔与一号耦合波导腔的耦合孔;在二号耦合片上设有一组用于连通直通波导腔与二号耦合波导腔的耦合孔;一号耦合波导基板、一号耦合片、直通波导基板、二号耦合片及二号耦合波导基板依次连接。
【专利摘要】本发明公开了一种具有对称结构的矩形波导双定向耦合器,其包括两块平齐设置的直通波导基板,在两块直通波导基板之间形成直通波导腔;在两块直通波导腔的一侧由近及远依次设有一号耦合片和一号耦合波导基板,在两块直通波导基板的另一侧由近及远依次设有二号耦合片和二号耦合波导基板;在一号耦合波导基板上设有一号耦合波导腔,在二号耦合波导基板上设有二号耦合波导腔;在一号耦合片上设有一组用于连通直通波导腔与一号耦合波导腔的耦合孔;在二号耦合片上设有一组用于连通直通波导腔与二号耦合波导腔的耦合孔。通过上述设计,使得一号耦合波导腔与二号耦合波导腔分别位于直通波导腔的相对侧,形成并行耦合方式,利于降低直通波导腔的物理长度。
【IPC分类】H01P5/18
【公开号】CN105305002
【申请号】CN201510746375
【发明人】唐波, 张永虎, 赵秉玉, 王俭超, 宋大伟
【申请人】中国电子科技集团公司第四十一研究所
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月5日
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