一种用于W波段的紧凑型波导双工器

本发明属于毫米波射频电路，具体涉及一种用于w波段的紧凑型波导双工器。

背景技术：

1、w波段是指频率覆盖范围为75-110ghz的电磁波，虽处太赫兹频段(0.1-10thz)边缘地带，但仍对射电天文的观测、大气环境的检测、生物医学的成像等领域的研究具有非常重要的意义。

2、随着卫星微波通信技术和无线移动通信行业的迅速发展，频谱资源变得愈发稀缺，无线通信研究领域向着更高的频段聚焦。毫米波技术的发展为第六代移动通信的研究提供了巨大的潜力，理论的发展完善往往与硬件技术的支撑作用密不可分，关于毫米波器件的研究成为了无线通信系统研究中一个十分关键的课题。其中，双工器作为射频前端硬件电路关键的组成部件，具有将宽频谱信号分裂成多个频段信号的功能，在探测、通信系统中发挥着至关重要的作用。目前已有多种实现双工器的方式，如混合网络、多级耦合等。现有技术中的双工器存在结构较为复杂、优化较为困难等问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的不足，本发明提供一种用于w波段的紧凑型波导双工器，降低了采用cnc工艺加工高频双工器的难度，同时具有结构简单易于优化、低插损、低回波损耗、高隔离度等特点。

2、为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于w波段的紧凑型波导双工器，包括：与波导输入端口连接的双模谐振腔一、与第一波导输出端口连接的双模谐振腔二、与第二波导输出端口连接的双模谐振腔三；双模谐振腔一通过工作于第一通带的单模谐振腔一、单模谐振腔二连接双模谐振腔二；双模谐振腔一通过工作于第二通带的单模谐振腔三、单模谐振腔四连接双模谐振腔三；所述双模谐振腔一、双模谐振腔二和双模谐振腔三为te301/te102-模谐振腔；所述单模谐振腔一、单模谐振腔二、单模谐振腔三和单模谐振腔四为te101-模谐振腔。

3、进一步地，所述第一波导输出端口和第二波导输出端口的输出方向相反。

4、进一步地，所述波导输入端口、第一波导输出端口和第二波导输出端口为wr-10波导，并设置法兰接头。

5、进一步地，相邻谐振腔间全部使用基于h面感性膜片的磁耦合。

6、进一步地，相邻谐振腔中谐振模式之间的耦合均为单模形式。

7、进一步地，所有谐振腔腔体内的直角进行倒圆角处理。

8、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明通过与波导输入端口连接的双模谐振腔一、与第一波导输出端口连接的双模谐振腔二、与第二波导输出端口连接的双模谐振腔三；双模谐振腔一通过工作于第一通带的单模谐振腔一、单模谐振腔二连接双模谐振腔二，通过工作于第二通带的单模谐振腔三、单模谐振腔四连接双模谐振腔三；双模谐振腔一～三为te301/te102-模谐振腔，单模谐振腔一～四为te101-模谐振腔，降低了采用cnc工艺加工高频双工器的难度，同时具有结构简单易于优化、低插损、低回波损耗、高隔离度等特点。

技术特征：

1.一种用于w波段的紧凑型波导双工器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于w波段的紧凑型波导双工器，其特征在于，所述第一波导输出端口(p2)和第二波导输出端口(p3)的输出方向相反。

3.根据权利要求1所述的用于w波段的紧凑型波导双工器，其特征在于，所述波导输入端口(p1)、第一波导输出端口(p2)和第二波导输出端口(p3)为wr-10波导，并设置法兰接头。

4.根据权利要求1所述的用于w波段的紧凑型波导双工器，其特征在于，相邻谐振腔间全部使用基于h面感性膜片的磁耦合。

5.根据权利要求1所述的用于w波段的紧凑型波导双工器，其特征在于，相邻谐振腔中谐振模式之间的耦合均为单模形式。

6.根据权利要求1所述的用于w波段的紧凑型波导双工器，其特征在于，所有谐振腔腔体内的直角进行倒圆角处理。

技术总结
本发明公开了一种用于W波段的紧凑型波导双工器，包括：与波导输入端口连接的双模谐振腔一、与第一波导输出端口连接的双模谐振腔二、与第二波导输出端口连接的双模谐振腔三；双模谐振腔一通过工作于第一通带的单模谐振腔一、单模谐振腔二连接双模谐振腔二；双模谐振腔一通过工作于第二通带的单模谐振腔三、单模谐振腔四连接双模谐振腔三；双模谐振腔一～三为TE<subgt;301</subgt;/TE<subgt;102</subgt;‑模谐振腔；单模谐振腔一～四为TE<subgt;101</subgt;‑模谐振腔。本发明采用基于高阶模式的双模谐振腔充当T型结，连接双工器的两条通带，减小了双工器的占地面积，提高了性能，结构简单，易扩展到更高的频段。

技术研发人员：丁江乔,赵芸,聂荣怀
受保护的技术使用者：南京信息工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11