[发明专利]一种宽带任意功分比的波导功分器

说明书

技术领域

本发明涉及微波技术领域，特别是涉及一种宽带任意功分比的波导功分器。

背景技术

波导功分器是一种重要的微波无源器件，广泛应用于通信和雷达的天线馈线网络等领域，其作用是把一路的微波输入功率按规定比例分成两路或多路输出，或者把两路或多路微波功率叠加起来从一路输出，具有损耗小、功率容量大等优点。

在很多文献或专业书籍中已经介绍了波导功分器的设计方法，例如2005年S.Yang和A.E.Fathy在《IEEE MTT-S Int.Microw.Symp.Dig.》中的“Synthesis of a compound T-junction for a two-way splitter with arbitrary power ratio”一文中运用等效电路模型对任意功分比的矩形波导功分器进行设计；2007年12月国防工业出版社出版的专著《相控阵雷达馈线技术》中给出了设计H面波导功分器的两种匹配方式，分别为反射式补差和电感柱补偿，如附图1和附图2所示。

但是，这些文献或专著中给出的方法或模型都是基于窄带的，带宽不超过10％，当带宽进一步增加时，功分器支路的幅度平坦度显著恶化，特别是支路功率分配差别较大时，可用的带宽就会进一步减小，这一缺点严重限制了波导功分器的使用范围。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种结构简单的、带宽较宽、能实现任意功分比的一分二波导功分器。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种宽带任意功分比的波导功分器，包括和路矩形波导(1)、左支路矩形波导(2)、右支路矩形波导(3)、和路左金属体(4)、和路右金属体(5)、左支路金属体(6)和右支路金属体(7)；其中，和路左金属体(4)和和路右金属体(5)用于和路矩形波导(1)的宽带阻抗匹配调节；左支路金属体(6)和右支路金属体(7)用于和路矩形波导(1)的宽带阻抗匹配调节，以及支路波导功率分配的调节；

和路矩形波导(1)、左支路矩形波导(2)以及右支路矩形波导(3)构成三端口的波导T型结，完成微波从和路波导到支路波导的功率分配；

和路左金属体(4)为长方体，位于和路矩形波导(1)内部左边缘，并靠近左支路矩形波导(2)，高度与和路矩形波导(1)腔体高度相同，长和宽均为0.8mm至2mm；

和路右金属体(5)为长方体，位于和路矩形波导(1)内部右边缘，并靠近右支路矩形波导(3)，高度与和路矩形波导(1)腔体高度相同，长和宽均为0.8mm至2mm；

左支路金属体(6)为长方体，位于左支路矩形波导(2)内部上边缘，并且与和路矩形波导(1)中心线之间的距离根据支路波导功率分配来调节，长方体的长边与和路矩形波导(1)中心线平行，长度小于左支路矩形波导(2)宽 度的一半，并根据支路波导功率分配和和路阻抗来调节，宽度为0.8mm至2mm，高度与左支路矩形波导(2)高度相同；

右支路金属体(7)为长方体，位于右支路矩形波导(3)内部上边缘，并且与和路矩形波导(1)中心线之间的距离根据支路波导功率分配来调节，长方体的长边与和路矩形波导(1)中心线平行，长度小于右支路矩形波导(3)宽度的一半，并根据支路波导功率分配和和路阻抗来调节，宽度为0.8mm至2mm，高度与右支路矩形波导(3)高度相同。

其特征在于，所述左支路金属体(6)和右支路金属体(7)的另一种替代形式为圆柱体，其中左支路金属体(6)位于左支路矩形波导(2)内部，与左支路矩形波导(2)上边缘的距离小于左支路矩形波导(2)宽度的一半，并根据支路波导功率分配和和路阻抗来调节，左支路金属体(6)与和路矩形波导(1)中心线之间的距离根据支路波导功率分配来调节；左支路金属体(6)半径为0.8mm至2mm，高度与左支路矩形波导(2)高度相同；

其特征在于，右支路金属体(7)位于右支路矩形波导(3)内部，与右支路矩形波导(3)上边缘的距离小于右支路矩形波导(3)宽度的一半，并根据支路波导功率分配和和路阻抗来调节，右支路金属体(7)与和路矩形波导(1)中心线之间的距离根据支路波导功率分配来调节，右支路金属体(7)半径为0.8mm至2mm，高度与右支路矩形波导(3)高度相同。