[发明专利]H面波导不等分功分器

说明书

技术领域

本发明涉及一种功分器,具体地说，是涉及一种等相位H-面波导二路不等分功分器。

背景技术

功分器是现代微波通信和军事电子系统中的一种通用原件。波导功分器由于其功率容量高、插入损耗低等特点， 应用十分广泛。二路波导功分器既可以单独使用，也可以通过串接构成多路功分网络，用于相控阵雷达、天线阵以及功率合成等领域。已有的二路波导功分器主要包括E-面T型分支， H-面T型分支，波导魔T，H-面波导裂缝电桥等。其中前两种器件由于两个输出端之间隔离度低，任意一个输出端口的失配都会严重影响功率分配的幅度和相位精度。 波导魔T的输出端口之间有很好的隔离，而且两个输出端口之间的相位相同，但其四个波导的轴线方向分别指向三个互相垂直的方向，成复杂的三维立体结构，加工难，成本高，而且器件在长宽高三个方面都比较大，不利于器件的小型化。特别是波导魔T不适合作为单元串接构成多路功分网络。H-面波导裂缝电桥的输入输出波导的轴线位于同一平面内，由此可以串接构成所有波导轴线位于同一平面的多路功分网络。这种功分网络可以分为底座和盖板，分别利用传统的数控铣切技术一次性方便地加工，加工精度大大提高，加工成本大大降低。但是，已有的H-面波导裂缝电桥的两个输出端口之间存在固有的90度相位差。在要求同相位输出的情况下，特别是在串接构成多路功分网络时，需要对各级功分器输出端口的相位之间进行宽带补偿。特别是在多路功分网络小型化设计时，相位补偿电路会使器件体积和设计难度大大提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相位幅度偏差在可允许的范围内的H面波导不等分功分器。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： H面波导不等分功分器，包括耦合腔，还包括与耦合腔连通的输入端口、隔离端口B、隔离端口C、隔离端口A与输出端口A、输出端口B；所述输入端口位于耦合腔的前端面，隔离端口A位于耦合腔的后端面，前端面和后端面均为耦合腔互相对立的两个对立面，隔离端口B和隔离端口C 分别位于输入端口的左右两侧，输出端口A、输出端口B分别位于隔离端口A左右两侧；耦合腔上内壁或/和下内壁设置有至少2个调节耦合用的耦合体，所有结构，包括耦合腔、输入端口、隔离端口B、隔离端口C、隔离端口A、输出端口A、输出端口B和耦合体中至少有一个位于输入端口的法线的左边部分和右边部分至少在一个方向上的尺寸大小相差超过10%；上内壁和下内壁均为耦合腔互相对立的两个对立面。

具体时，位于耦合腔前后向轴线左侧的耦合体与位于耦合腔前后向轴线右侧的耦合体的大小不一致；上内壁和下内壁均为耦合腔互相对立的两个对立面。大小不一致，即位于耦合腔前后向轴线左侧的耦合体的大小大于或小于位于耦合腔前后向轴线右侧的耦合体。为调节两输出端口的能量输出值，即为了得到不等分的能量值的输出，因此本发明将位于耦合腔前后向轴线左侧的耦合体与位于耦合腔前后向轴线右侧的耦合体的大小不一致；这样位于耦合腔前后向轴线左侧的耦合体和位于耦合腔前后向轴线右侧的耦合体造成的磁场强度不一致，使得能量耦合时发生不同的耦合效果，以得到不等分的能量值，例如：位于耦合腔前后向轴线左侧的耦合体的体积大于位于耦合腔前后向轴线右侧的耦合体的体积。

在所述耦合腔的左内壁设置有左凹槽B，且左凹槽B的开口方向指向耦合腔内部；在所述耦合腔的右内壁设置有右凹槽C，且右凹槽C的开口方向指向耦合腔内部。

耦合体为凹槽A或金属凸台；所述凹槽A的开口方向指向耦合腔内部，所述金属凸台的凸起方向指向耦合腔内部。

所述左凹槽B与右凹槽C相对于耦合腔左右对称排布。

上内壁和下内壁均为耦合腔互相对立的两个对立面；耦合体为凹槽或金属凸台；所述凹槽的开口方向指向耦合腔内部，所述金属凸台的凸起方向指向耦合腔内部。

凹槽A或金属凸台排布在耦合腔内输入端口的法线的左右的两侧。为进一步的调节两输出端口的耦合量不同的输出，凹槽A或金属凸台非对称的分布在输入端口的前后向轴线的两侧。

所述输入端口、隔离端口B、隔离端口C、隔离端口A、输出端口A、输出端口B均为矩形波导或脊波导或带线或同轴结构。一般的，输入端口的横截面、隔离端口B的横截面、隔离端口C的横截面、隔离端口A的横截面、输出端口A的横截面、输出端口B的横截面优先设置为矩形。

输入端口和隔离端口A为左右对称形状，所述输入端口的前后向轴线与隔离端口A的前后向轴线重合。

输入端口、隔离端口B、隔离端口C、隔离端口A与输出端口A、输出端口B上均设置有过渡段。