一种三倍频四脊正交模耦合器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及射电天文和宽带侦察接收天线，属于天线馈电子系统，适用于需要倍频程工作的天线馈源。
【背景技术】
[0002]正交模耦合器，在各种通信天线中已得到广泛的应用，正交模耦合器可解决频率复用问题，同一频率上可使用极化方式不同且相互隔离的信道。
[0003]在射电天文望远镜天线和宽频带侦察接收天线中，需要设计覆盖一个倍频程甚至更宽的宽带正交模耦合器，常规设计相对带宽只有10%?30%，远不能满足需求，这就需要采取一些特殊的结构来达到设计要求，采用四脊波导可以实现一个倍频程以上带宽的正交模親合器。
[0004]目前，有多种形式的宽带正交模耦合器，包括Turnstile型、鳍线型，对称负反馈型和四脊波导型，但带宽至多做到一个倍频程。无法满足3:1带宽的需求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于避免上述【背景技术】中的不足之处而提供一种采用改进的四脊三倍频正交模耦合器，该四脊正交模耦合器通过设计四脊波导外壁渐变线以及四脊的过渡曲线，实现正交模耦合器三倍频工作。本实用新型还具有结构简单，紧凑，电性能优良等特点。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的:
[0007]提供了一种三倍频四脊正交模耦合器，包括四脊波导、馈电同轴和与四脊波导馈电端相匹配的匹配盖，其特征在于:所述的四脊波导由四脊圆波导、第一圆锥四脊过渡波导和第二圆锥四脊过渡波导组成，第一圆锥四脊过渡波导的缩口端与四脊圆波导连接，所述的第二圆锥四脊过渡波导的缩口端与第一圆锥四脊过渡波导的扩口端相对接，第二圆锥四脊过渡波导的扩张角度小于第一圆锥四脊过渡波导的扩张角度；所述四脊波导中的四个脊片均为渐变曲线，该渐变曲线采用正弦函数的一次方或高次方，四个脊片中每对相对的两个脊片的间距自第一四脊圆锥过渡波导的缩口端到第二四脊圆锥过渡波导的扩口端由小变大。
[0008]进一步的，匹配盖的腔体为锥形、圆台形、球形或圆柱形。。
[0009]进一步的，所述脊片的顶端进行倒角。
[0010]进一步的，四脊波导馈电同轴端的四个脊片按圆周方向依次命名为第一脊片、第二脊片、第三脊片和第四脊片；其中，在第一脊片上开设有一个馈电通孔，馈电探针穿过该馈电通孔并与第三脊片相连接；在第二脊片上开设有一个馈电通孔，馈电探针穿过该馈电通孔并与第四脊片相连接。
[0011]本实用新型与【背景技术】相比具有如下优点:
[0012]本实用新型采用四脊圆波导结构实现3:1倍频程的宽带工作。
[0013]本实用新型采用四脊波导同轴馈电，具有结构简单，紧凑特点。
[0014]本实用新型电性能优良，反射损耗在3:1带宽内小于-15dB，端口隔离大于25dB。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型结构示意图。
[0016]图2为本实用新型侧视结构示意图。
[0017]附图标记说明:四脊波导一 1、馈电同轴一2、匹配盖一3、四脊圆波导一4、第一圆锥四脊过渡波导一5、第二圆锥四脊过渡波导6。
【具体实施方式】
[0018]参见图1所示，本实用新型包括四脊波导1、馈电同轴2和与四脊波导馈电端相匹配的匹配盖3。安装结构参见图1所示。
[0019]本实用新型【具体实施方式】如下:
[0020]本实用新型的四脊波导I由四脊圆波导4、第一圆锥四脊过渡波导5和第二圆锥四脊过渡波导6组成，第一圆锥四脊过渡波导5的缩口端与四脊圆波导4连接，所述的第二圆锥四脊过渡波导6的缩口端与第一圆锥四脊过渡波导5的扩口端相对接，第二圆锥四脊过渡波导6的扩张角度小于第一圆锥四脊过渡波导5的扩张角度，所述四脊波导I中的四个脊片顶端进行倒角，所述的四个正交脊片按圆周方向依次命名为第一脊片、第二脊片、第三脊片和第四脊片；其中，在第一脊片上开设有一个馈电通孔，馈电探针穿过该馈电通孔并与第三脊片相连接；在第二脊片上开设有一个馈电通孔，馈电探针穿过该馈电通孔并与第四脊片相连接，所述的四个脊片均为渐变曲线，该渐变曲线采用正弦函数的一次方或高次方，四个脊片中相对两个脊片的间距自第一圆锥四脊过渡波导5的缩口端到第二圆锥四脊过渡波导6的扩口端由小变大。
[0021]所述的匹配盖的腔体为锥形、圆台形、球形或圆柱形。
[0022]所述的四脊波导I的脊片要整体加工，通过螺丝连接或焊接与四脊圆波导4、第一圆锥四脊过渡波导5和第二圆锥四脊过渡波导6相配合
[0023]本实用新型的简要工作原理:
[0024]本实用新型采用四脊圆波导实现，由四脊波导理论可知，脊波导的带宽比同尺寸的圆波导要宽，因此用四脊波导可实现宽带的正交模耦合器。其原理是，信号经由同轴馈电2传输至四脊波导1，两个正交的同轴馈电分别发送或接收正交的两个信号；四脊波导I与与四脊圆波导4、第一圆锥四脊过渡波导5和第二圆锥四脊过渡波导6相配合，实现圆波导中的场与四脊波导中的场的相互转变；匹配盖3与四脊波导相连，起到阻抗匹配作用，使同轴馈电2与四脊波导I阻抗匹配，降低同轴馈电2端口的驻波；四脊圆波导4、第一圆锥四脊过渡波导5和第二圆锥四脊过渡波导6利用脊高的渐变来实现高阻抗的圆波导与低阻抗的同轴线间的匹配过度。
【主权项】
1.一种三倍频四脊正交模耦合器，包括四脊波导(I)、馈电同轴(2)和与四脊波导馈电端相匹配的匹配盖(3)，其特征在于:所述的四脊波导⑴由四脊圆波导(4)、第一圆锥四脊过渡波导(5)和第二圆锥四脊过渡波导(6)组成，第一圆锥四脊过渡波导(5)的缩口端与四脊圆波导⑷连接，所述的第二圆锥四脊过渡波导(6)的缩口端与第一圆锥四脊过渡波导(5)的扩口端相对接，第二圆锥四脊过渡波导(6)的扩张角度小于第一圆锥四脊过渡波导(5)的扩张角度；所述四脊波导(I)中的四个脊片均为渐变曲线，该渐变曲线采用正弦函数的一次方或高次方，四个脊片中每对相对的两个脊片的间距自第一四脊圆锥过渡波导的缩口端到第二四脊圆锥过渡波导的扩口端由小变大。2.根据权利要求1所述的一种三倍频四脊正交模耦合器，其特征在于:匹配盖(3)的腔体为锥形、圆台形、球形或圆柱形。3.根据权利要求1所述的一种三倍频四脊正交模耦合器，其特征在于:所述脊片的顶端进行倒角。4.根据权利要求1所述的一种三倍频四脊正交模耦合器，其特征在于:四脊波导馈电同轴端的四个脊片按圆周方向依次命名为第一脊片、第二脊片、第三脊片和第四脊片；其中，在第一脊片上开设有一个馈电通孔，馈电探针穿过该馈电通孔并与第三脊片相连接；在第二脊片上开设有一个馈电通孔，馈电探针穿过该馈电通孔并与第四脊片相连接。
【专利摘要】一种三倍频四脊正交模耦合器，包括四脊波导、馈电同轴和与四脊波导馈电端相匹配的匹配盖，其特征在于：四脊波导由四脊圆波导、第一圆锥四脊过渡波导和第二圆锥四脊过渡波导组成，第一圆锥四脊过渡波导的缩口端与四脊圆波导连接，第二圆锥四脊过渡波导的缩口端与第一圆锥四脊过渡波导的扩口端相对接，第二圆锥四脊过渡波导的扩张角度小于第一圆锥四脊过渡波导的扩张角度；四脊波导中的四个脊片均为渐变曲线，该渐变曲线采用正弦函数的一次方或高次方，四个脊片中每对相对的两个脊片的间距自第一四脊圆锥过渡波导的缩口端到第二四脊圆锥过渡波导的扩口端由小变大，采用四脊圆波导结构实现3：1倍频程的宽带工作，具有结构简单，紧凑的特点。
【IPC分类】H01P5/18, H01Q21/24
【公开号】CN204857916
【申请号】CN201520622263
【发明人】王进, 李振生, 杜彪, 邹火儿, 阮云国, 苏丽, 李鹏, 王涛
【申请人】中国电子科技集团公司第五十四研究所
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月18日