一种紧凑结构的正交模转接器的制作方法

本发明涉及一种微波器件,具体地说，是涉及一种宽带正交模转接器。

背景技术：

正交模转接器在卫星通信和点对点通信等领域应用广泛。传统的正交模转接器为三端口器件。三个端口分别设置在t字的三个支路上。该t字的对称的两个支路中的一个支路设置的公共端有两个互相正交的工作模式。该t字的对称的两个支路中的另一个和该t字的第三个支路工作在单一模式。上述结构相对于双模工作的端口的轴线为非对称结构。由于该正交模转接器的公共端在该正交模转接器工作频段的高端可能有多于二个传播模式，上述不对称结构导致该正交模转接器的工作带宽的受到严重限制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种宽带正交模转接器。通过设置的与匹配段顶部和底部相连的金属柱，使得该正交模转接器在很宽的带宽内得到良好匹配

本发明通过下述技术方案实现：

一种紧凑结构的正交模转接器，包括横波导和至少一节横波导段；横波导与横波导段构成横波导组，所述横波导组沿z轴方向放置；所述一种紧凑结构的正交模转接器还包括竖波导和至少一节竖波导段；所述竖波导和竖波导端构成竖波导组；所述竖波导组沿z轴方向放置，所述横波导和竖波导在-z方向齐平构成十字端口；所述横波导和所有的横波导段构成的结构与所述竖波导和所有的竖波导段构成的结构相互交叉；所述横波导和横波导段的最大宽度大于其最大高度；所述竖波导和竖波导段的最大高度大于其最大宽度；所述竖波导段下方端面上连接有匹配段，所述端口a与横波导段连接，端口a法线方向与z方向平行，端口b设置在匹配段一端，所述端口b法线方向与-x夹角小于45度；所述端口c设置在匹配段，端口b和端口c对向放置，所述端口c的法线方向与x方向的夹角小于45度。所述沿z方向的最后一节竖波导段与端口b和端口c通过至少一节匹配段相连；所述匹配段的最大宽度小于其最大高度。

进一步地，在与所述竖波导段相连的两节匹配段上设置有至少两个金属柱；所述金属柱在y方向或-y方向与所在的匹配段的顶部或底部相连；所述金属柱在z方向与所在的匹配段的前壁相连。

进一步地，所述一种紧凑结构的正交模转接器相对于过z轴的竖直平面成左右镜像对称结构。所述一种紧凑结构的正交模转接器相对于过z轴的水平平面成上下镜像对称结构。进一步地，在实际应用中，端口b和端口c常常需要合并成为一个端口。在端口b和外可以接滤波器，在端口a外也可以接滤波器，以实现两个正交极化模式的良好隔离。

本发明的工作原理简述如下：十字端口中有两个线极化模式，分与端口a连通，或者与端口b和端口c7连通。由于采用了垂直平面和水平平面的对称结构，十字端口中的高次模与上述端口之间的耦合得到有效抑制。各横波导段和竖波导段的引入，使该一种紧凑结构的正交模转接器在很宽的工作带宽内得到良好匹配。

本发明采用对称结构交叉的十字波导、横波导段和竖波导段实现两个正交极化模式信号的宽带分离或合并。与已有技术相比，本发明还具有结构紧凑，重量轻，节省材料和结构简单的优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成

本技术：
的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的俯视示意图和实施实例1示意图。

图2为本发明和实施实例1的z方向的视图。

图3为实施实例2的俯视示意图。

图4为实施实例2的z向视图。

图中的标号为：1-横波导；1a-横波导段；2-竖波导；2a-竖波导段；3-匹配段；4-金属体；5-端口a；6-端口b；7-端口c。

各波导段的最大宽度定义：沿信号传输方向，该波导段的水平面上的尺寸的最大值。

各波导段的最大高度定义：沿信号传输方向，该波导段的垂直方向上的尺寸的最大值。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例一

如图1和2所示，一种紧凑结构的正交模转接器，横波导1与横波导段1a构成横波导组，所述横波导组沿z轴方向放置；所述一种紧凑结构的正交模转接器还包括竖波导2和至少一节竖波导段2a；所述竖波导2和竖波导端2a构成竖波导组；所述竖波导组沿z轴方向放置，所述横波导1和竖波导2在-z方向齐平构成十字端口；所述横波导1和所有的横波导段1a构成的结构与所述竖波导2和所有的竖波导段2a构成的结构垂直相互交叉；所述横波导1和横波导段1a的最大宽度大于其最大高度；所述竖波导2和竖波导段2a的最大高度大于其最大宽度；所述一种紧凑结构的正交模转接器还包括端口a5、端口b6和端口c7；所述端口a5的法线方向与z方向平行；所述端口b6的法线方向与-x方向的夹角为0度；所述端口c7的法线方向与x方向的夹角为0度。

端口a5为横向放置的波导，沿z方向与横波导1和所有的横波导段1a连通。所述沿z方向的最后一节竖波导段2a与端口b6和端口c7通过一节匹配段3相连；所述匹配段3的最大宽度小于其最大高度。在与所述竖波导段2a相连的两节匹配段3上设置有两个金属柱4；所述金属柱4分别在y方向或-y方向与所在的匹配段3的顶部或底部相连；所述金属柱4在z方向与所在的匹配段3的前壁相连。

所述一种紧凑结构的正交模转接器相对于过z轴的竖直平面成左右镜像对称结构。所述一种紧凑结构的正交模转接器相对于过z轴的水平平面成上下镜像对称结构。

实施例二

如图3和4所示，与实施实例1相比，不同之处仅在于，匹配段3的轴线方向与x方向平行。

本发明可以构成各种宽带的正交模转接器，可以采用普通数控铣床加工完成。为了便于加工，一些内角需要导圆处理。这些倒角对电磁波的影响在该一种紧凑结构的正交模转接器的设计中必须加以考虑以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一类波导正交模转接器，包括横波导和至少一节横波导段；所述横波导和所有的横波导段沿Z方向依次连通；所述一种紧凑结构的正交模转接器还包括竖波导和至少一节竖波导段；所述竖波导和所有的竖波导段沿Z方向依次连通；所述横波导和竖波导在‑Z方向齐平构成十字端口；所述横波导和所有的横波导段构成的结构与所述竖波导和所有的竖波导段构成的结构相互交叉；所述横波导和横波导段的最大宽度大于其最大高度；所述竖波导和竖波导段的最大高度大于其最大宽度；本器件可以广泛应用于卫星通信、点对点通信等领域。

技术研发人员：王清源;何熙;赵鹏
受保护的技术使用者：成都赛纳为特科技有限公司
技术研发日：2017.04.01
技术公布日：2017.07.14