Ka宽频带正交模耦合器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及卫星通信领域中的一种Ka宽频带正交模耦合器设计，能够满足 所有Ka频段卫通收发天线的微波网络设计需求，尤其适用于圆极化双反射面天线的微波 网络设计。
【背景技术】
[0002] 新世纪以来，日新月异的卫星通信技术，要求微波技术随之不断进步，宽带和小型 化成为微波无源器件设计的主题。而新思想，新理论和新工艺保证了诸多高精度元器件的 设计完成。正交模耦合器，简称0ΜΤ，是微波网络中的核心元器件，其主要功能是实现正交极 化信号的分离。其应用时直接和馈源相连，因此其工作带宽决定了天线的使用带宽。可见， 正交模耦合器的设计好坏对于天线来说至关重要。
[0003] 正交模耦合器的发展已经有五六十年的历史，但直到上世纪90年代，随着宽带天 线技术的发展，宽带正交模耦合器的设计才有了质的进步。正交模耦合器种类很多，不同的 类型应用于不同的场所。在此将主要的正交模耦合器类别罗列如下，并将其大概的优缺点 做简单的分析总结。
[0004] 1、传统侧壁耦合正交器。使用频带较窄，结构不对称，但隔离度较高，加工容易；
[0005] 2、鳍线结构宽带正交器。该类正交器频带设计较宽，应用频率较高，加工容易，但 端口隔离度不高，交叉极化性能较差；
[0006] 3、四脊结构宽带正交器。频带设计很宽，但主要应用于较低频率；
[0007] 结构宽带正交器。设计频率很宽，结构紧凑，但输出口不等相，结构复 杂，加工较难；
[0008] 5、双脊结构正交器。与B0ifot正交器类似；
[0009]6、对称负反馈结构正交器。使用频率较宽，等相输出。但结构复杂，加工较难；[0010]7、传统十字转门结构正交器。设计频率很宽，无探针和膜片，不用调试，但加工复 杂，成本较高。 【实用新型内容】
[0011] 本实用新型的目的是提供一种能够分离正交极化模式的器件一Ka正交模耦合器， 本实用新型具有超宽带、高隔离度、输出等相、插入损耗小、驻波比小、功率容量大、加工容 易等诸多优点。该正交器能够满足Ka通信全频带微波网络的设计需求，尤其适用于圆极化 网络的设计。
[0012] 本实用新型的目的是这样实现的：
[0013]Ka宽频带正交模耦合器，其包括，十字分波头1，所述的十字分波头1的四个波导 出口上各接一等相弯波导弯2,其中处于同一直线方向上的的两个波导出口上所接的两个 等相弯波导2成对称关系，每对成对称关系的两个等相弯波导2的波导出口都汇聚到一T 型合成头3上，在每个T型合成头3的公共口上都接有一扭波导。
[0014] 进一步的，所述的十字分波头1由上下相叠经定位焊接而固定的圆波导11和阻抗 匹配块12组成，在阻抗匹配块12的中央设有方形匹配块台阶，所述的阻抗匹配块12的方 形匹配块台阶的对称轴与圆波导11的波导腔的中轴线相重合。
[0015] 进一步的，圆波导11底部所带有的四个支路皆相交叉，且在每个交叉位置处都倒 有切角。
[0016] 进一步的，所述的阻抗匹配块12中的方形匹配块台阶的台阶层数为5层。
[0017] 进一步的，所述的一对成对称关系的等相弯波导2的对称轴和另一对成对称关系 的等相弯波导2的对称轴相垂直。
[0018] 进一步的，在其中一个T型合成头3上接有45°顺扭波导4,在另一个T型合成头 3上接有45°逆扭波导5,45°顺扭波导4和45°逆扭波导5的波导口的宽边平行。
[0019] 进一步的，所述的扭波导由3个开有高精度止口的阻抗匹配块焊接而成。本实用 新型与【背景技术】相比具有如下优点：
[0020] 1、本实用新型继承十字分波头宽带特性，通过将传统十字分波头中圆柱匹配改为 方形柱匹配层，并在圆波导中支路交叉位置加切角实现了带宽的进一步拓展，正交器带宽 满足Ka通信频率全带宽覆盖，相对带宽达到54%。
[0021] 2、本实用新型采用4根等相弯波导组成极化合成网络，保证了正交模耦合器两信 号输出通道电气结构和物理结构的对称性，其简单的波导结构极大简化了正交器的加工难 度。
[0022] 3、本实用新型中输出口通过2种45°扭波导将两正交极化波的电场方向变化到 同一方向，利于后端的微波网络合成；
[0023] 4、十字分波头1内匹配块和T型合成器中匹配层的倒角圆滑处理，以及波导合成 网络的纯波导结构设计，提高了正交器的功率承受能力。
[0024] 5、电气指标优良，具有高隔离度，超宽带特性，低驻波，低插入损耗的特性；
[0025] 6、本实用新型原理简单、结构美观、设计简便、易于加工，为Ka通信天线特别是圆 极化天线微波网络的设计提供保障。
【附图说明】
[0026] 图1是本实用新型的结构示意图；
[0027] 图2是本实用新型中十字分波头的结构示意图；
[0028] 图3是本实用新型中圆波导的底部视图和内部剖面示图；
[0029] 图4是本实用新型中阻抗匹配块的顶部视图和截面剖示图；
[0030] 图5是本实用新型中波导合成网络的结构示意图；
[0031] 图6是本实用新型中Y型合成器的结构示意图；
[0032] 图7是本实用新型中45°顺扭波导的结构示意图；
[0033] 图8是本实用新型中45°逆扭波导的结构示意图；
[0034] 图9是本实用新型中45°逆扭波导的截面剖视图；
[0035] 附图标记说明：十字分波头一 1、等相弯波导一2、T型合成头一3、45°顺扭波导一 4、45°逆扭波导一5、圆波导一 11、阻抗匹配块一 12、第一匹配法兰一51、匹配块一52、第二 匹配法兰一 53。
[0036] 如图1所示，本实用新型主要由宽带十字分波头1、四节等相弯波导组成的波 导合成网络2、2个T型合成头3、45°顺扭波导4和45°逆扭波导5组成，各零部件通 过阴阳法兰加密封圈的螺连方式保证宽带正交模耦合器的气密性设计。矩形波导设计 法兰