[发明专利]H面分波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种分波器，具体地说，是涉及一种主要用于卫星通信的多路多频段多极化的功率分配器件。

背景技术

在电子设备与系统当中，功率分配器件是不可或缺的重要微波元件之一。在卫星通信中，上下行频段不同。为了克服线极化失配带来的极化损失，往往需要采用圆极化波。为了系统的小型化和减轻重量，收发信号往往都是使用一个通道。这给卫星通信系统的天线馈电网络带来了难题。分波器需要把从发射机输出的线极化波转化为圆极化波再从其公共输入端口输出，将从其公共输入端接收到的圆极化接收信号转化成线极化信号进入接收机，同时要保证接收端相对于发射端有很高的隔离。性能优良的分波器的设计是卫星通信系统设计中的难点之一。

发明内容

本发明将公开一种结构简单、加工容易、调试方便的高性能的分波器。这种分波器不需要分成多部分，只需分为盖板和底座两部分，采用普通数控铣床外加线切割加工完成。 该器件具有匹配好，抗震能力强，易于调试的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

H面分波器，包括公共输入端，直出端，和至少两条分支通道，公共输入端通过至少一个过渡腔与直出端连通，每条分支通道包括一个侧出端。至少一条分支通道还包括至少一级匹配过渡段，每条分支通道与公共输入端或/和过渡腔或/和直出端连通。至少一个侧出端通过至少一级匹配过渡段与公共输入端或/和过渡腔或/和直出端连通，优选设计中，该分支通道的数目以4为佳。公共输入端通过至少一个过渡腔与直出端连通。侧出端的法线方向与公共输入端的法线方向的夹角为A，A的取值范围为：60度＜A＜120度, 以90度为最佳。直出端的法线方向与公共输入端的法线方向的夹角小于30度， 以0度为最佳； 至少有一个侧出端中心处的电场的方向与公共输入端的法线方向之间的夹角为B，B的取值范围为：60度＜B＜120度，以90度为最佳。也就是说， 侧出端的微波模式的电场的极化方向与公共输入端的法线方向垂直。 所有的侧出端分布在公共输入端或/和过渡腔或/和直出端的与公共输入端法线方向垂直的侧面。

为了便于采用普通数控铣床加工， 依次相互连通的公共输入端、各过渡腔和直出端的与公共输入端法线方向垂直的任意横截面在垂直于该公共输入端的中心处的法线的任意方向上的尺寸沿公共输入端法线方向保持不变或逐渐减小。即依次相互连通的公共输入端、各过渡腔和直出端与公共输入端法线方向垂直的任意横截面为截面X，沿公共输入端法线方向，截面X在垂直于该公共输入端的中心处的法线的任意方向上的尺寸保持不变或逐渐减小。

当匹配过渡段的数目大于等于2时， 为了进一步便于采用普通数控铣床和线切割加工， 避免频繁转动被加工件的方位， 导致加工误差，所有匹配过渡段朝向公共输入端方向的面为平面的一部分，同时所有的匹配过渡段朝向公共输入端方向的面都齐平。这种结构，将便于从公共输入端方向一次性采用普通数控铣床完成公共输入端，直出端，所有侧出端，所有过渡腔和直出端的加工。

为了实现公共输入端和各侧出端之间的匹配，同时形成一个带通电路，实现侧出端和直出端之间更高的隔离，在至少一个匹配过渡段上设置有至少一个金属体，该金属体位于该匹配过渡段的内壁A上。该内壁A为平面的一部分，该内壁A为该匹配过渡段的内壁与该金属体的交接面，该内壁A与公共输入端的法线方向平行，同时该内壁A与该匹配过渡段所属的分支通道上的侧出端的法线方向平行。至少有一个金属体距公共输入端的中心处的法线的距离小于该H面分波器工作频带的中心频率对应的自由空间中的波长。 所述金属体在公共输入端法线方向上的尺寸小于或等于该金属体所在的匹配过渡段在公共输入端法线方向上的尺寸。

在侧出端实现带通结构的另一种方式：在至少一个匹配过渡段上设置有至少一对金属体。一对金属体包括金属体A和金属体B，其中的金属体A位于该匹配过渡段的内壁A上。该内壁A为平面的一部分，为匹配过渡段的内壁与金属体A的交接面。该内壁A与公共输入端的法线方向平行，同时该内壁A与该匹配过渡段所属的分支通道上的侧出端的法线方向平行。一对金属体中的金属体B位于该匹配过渡段的内壁B上，该内壁B也为平面的一部分，为匹配过渡段的内壁与金属体B的交接面。该内壁B处于内壁A的相对位置，与公共输入端的法线方向平行，同时该内壁B与该匹配过渡段所属的分支通道上的侧出端的法线方向平行。至少有一对金属体距公共输入端的中心处的法线的距离小于该H面分波器工作频带的中心频率对应的自由空间中的波长。 所述金属体在公共输入端法线方向上的尺寸小于或等于该金属体所在的匹配过渡段在公共输入端法线方向上的尺寸。