一种波导定向耦合器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种波导定向耦合器，包括主波导和耦合波导，主波导和耦合波导为截面是矩形的金属筒，主波导的两端面开口，耦合波导的一端面开口，另一端面封闭，耦合波导固定设置在主波导的表面上，主波导与耦合波导的接触表面上设置有匹配对应的耦合孔。采用上述结构后，本实用新型在需要多路测量输出信号时，其在满足在线实时测量要求的前提下，具有尺寸和质量较小、插入损耗小、功率反射小、结构紧凑的特点。
【专利说明】一种波导定向耦合器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种波导定向耦合器，特别是一种用于在线测量系统的紧凑型波导定向I禹合器。
【背景技术】
[0002]在微波系统中，往往需将一路微波功率按比例分成几路，这就是功率分配问题。实现这一功能的元件称为功率分配元器件即耦合器，主要包括:定向耦合器、功率分配器以及各种微波分支器件。定向耦合器对应于不同的应用场合其形式和特性也有所不同。在线测量即在不影响系统正常工作状态的情况下对系统特性如功率、频率和波形等进行实时测量。在线测量用定向耦合器的作用是耦合部分信号用以对系统参数实时监测。在许多测量系统中需要多个定向耦合器耦合出多路信号。因此，在线测量用定向耦合器必须具有小耦合度(即耦合的信号不影响系统正常工作)、损耗小、反射小、可多路耦合和安装简便等优点。
[0003]目前常用的在线测量系统多采用小耦合度多孔定向耦合器，若需耦合出多路信号则需要依次接连多个多孔定向耦合器。这种耦合器主要有以下几点不足:
[0004](I)耦合器尺寸大。多孔耦合器必须采用多个孔实现宽带特性，这就导致耦合器过长，当需要耦合多路信号时，多个耦合器级连往往导致测量系统庞大，影响被测试系统的正常安装和工作。
[0005](2)反射损耗大。在多个耦合器级连输出多路信号时，耦合器连接处必然导致额外的反射损耗，增大了测量系统的误差。
[0006](3)安装不便。在需要多路测量输出信号时，需要连接多个耦合器，这就增大了连接的复杂性。虽然有改进的办法采用耦合孔双定向耦合器结构，但由于这种耦合器尺寸较大，带来了较大的插入损耗，影响测量精度。
实用新型内容
[0007]针对上述现有技术存在的问题本实用新型作出改进，即本实用新型要解决的问题是提供一种波导定向耦合器，该波导定向耦合器的外形尺寸小，损耗小、安装方便。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型一种波导定向耦合器，包括主波导和耦合波导，其特征在于:所述主波导和耦合波导为截面是矩形的金属筒，所述主波导的两端面开口，所述耦合波导的一端面开口，另一端面封闭，所述耦合波导固定设置在主波导的表面上，所述主波导与耦合波导的接触表面上设置有匹配对应的耦合孔。
[0009]所述耦合波导的数量为4个，分别对称设置在所述主波导的上下表面，在所述主波导同一表面上的耦合波导之间的距离为波导工作中心波长的I?5倍。
[0010]所述主波导与耦合波导的轴线相互垂直。
[0011 ] 所述耦合波导的开口端面朝向相同。
[0012]所述主波导与耦合波导的长度为波导工作中心波长的3?10倍。[0013]所述耦合孔的形状为正十字形，所述耦合孔的宽度为波导工作中心波长的0.1?
0.5倍，长度为波导工作中心波长的0.3?1.5倍。
[0014]在每个所述主波导与耦合波导接触表面设置2个耦合孔，所述耦合孔的中心设置在所述主波导与耦合波导接触表面的对角线上，所述耦合孔的中心间距为所述主波导宽度的1/3?1/2倍。
[0015]在所述耦合波导封闭端面的内侧设置有匹配负载。
[0016]所述匹配负载的形状为碳化硅材料制成的片状三角形。
[0017]采用上述结构后，本实用新型在需要多路测量输出信号时，其在满足在线实时测量要求的前提下，具有尺寸和质量较小、插入损耗小、功率反射小、结构紧凑的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构示意图。
[0019]图2为本实用新型的A-A向视图。
【具体实施方式】
[0020]如图1、2所示，一种用于在线测量系统的紧凑型波导十字四定向耦合器，包括:主波导1、耦合波导2、十字耦合孔3、匹配负载4。主波导I和耦合波导2为截面是矩形的金属筒状结构，在主波导I的上下表面分别固定设有4个耦合波导2，主波导I的轴线与耦合波导2的轴线垂直设置。主波导I的长度为波导工作中心波长的3?10倍，耦合波导2的长度与主波导I的长度相当。位于主波导I同一表面上的2个耦合波导2之间的距离为波导工作中心波长的I?5倍。主波导I的两端面开口，耦合波导2的一端面封闭，另一端面开口，并且开口的端面朝向同一方向。
[0021]在主波导I和耦合波导2的接触表面上分别对应设有十字耦合孔3，在主波导I和耦合波导2上的十字耦合孔3相互重合。十字耦合孔3为正十字形状，其宽度为波导工作中心波长的0.1?0.5倍，长度为波导工作中心波长的0.3?1.5倍，十字耦合孔3的尺寸依据实际耦合能量而设计。每个主波导I和耦合波导2的接触表面上分别设置两个十字耦合孔3，这两个十字耦合孔3的中心位于接触表面的对角线上，这两个十字耦合孔3的中心距离为1/3?1/2倍的主波导I的宽度。
[0022]匹配负载4设置在耦合波导2的封闭端面内侧，为碳化硅材料制成的三角片状结构，用于吸收耦合的剩余功率，减小反射。
[0023]综上所述，本实用新型所述的实施方式仅提供一种最佳的实施方式，本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本实用新型所揭示的内容而作各种不背离本发明创作精神的替换及修饰；因此，本实用新型的保护范围不限于实施例所揭示的技术内容，故凡依本实用新型的形状、构造及原理所做的等效变化，均涵盖在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种波导定向耦合器，包括主波导和耦合波导，其特征在于:所述主波导和耦合波导为截面是矩形的金属筒，所述主波导的两端面开口，所述耦合波导的一端面开口，另一端面封闭，所述耦合波导固定设置在主波导的表面上，所述主波导与耦合波导的接触表面上设置有匹配对应的耦合孔。
2.如权利要求1所述的波导定向耦合器，其特征在于:所述耦合波导的数量为4个，分别对称设置在所述主波导的上下表面，在所述主波导同一表面上的耦合波导之间的距离为波导工作中心波长的I?5倍。
3.如权利要求2所述的波导定向耦合器，其特征在于:所述主波导与耦合波导的轴线相互垂直。
4.如权利要求2所述的波导定向耦合器，其特征在于:所述耦合波导的开口端面朝向相同。
5.如权利要求1所述的波导定向耦合器，其特征在于:所述主波导与耦合波导的长度为波导工作中心波长的3?10倍。
6.如权利要求1所述的波导定向耦合器，其特征在于:所述耦合孔的形状为正十字形，所述耦合孔的宽度为波导工作中心波长的0.1?0.5倍，长度为波导工作中心波长的0.3 ?1.5 倍。
7.如权利要求6所述的波导定向耦合器，其特征在于:在每个所述主波导与耦合波导接触表面设置2个耦合孔，所述耦合孔的中心设置在所述主波导与耦合波导接触表面的对角线上，所述耦合孔的中心间距为所述主波导宽度的1/3?1/2倍。
8.如权利要求1所述的波导定向耦合器，其特征在于:在所述耦合波导封闭端面的内侧设置有匹配负载。
9.如权利要求8所述的波导定向耦合器，其特征在于:所述匹配负载的形状为碳化硅材料制成的片状三角形。
【文档编号】H01P5/18GK203503770SQ201320664272
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】方维海, 年丰, 张璐, 温鑫 申请人:北京无线电计量测试研究所