[发明专利]一种紧凑四端口波导结型环行器

说明书

本发明提供一种紧凑四端口波导结型环行器，包括一个四端口波导接头、四个波导弯折、四个标准波导；四端口波导接头为对称结构，周向为四个矩形端口，相邻两个端口之间的夹角为90度；四端口波导接头的上端内侧和下端内侧均设置有金属块和铁氧体片；四个标准波导分别通过四个波导弯折与四端口波导接头的四个端口一一对应连接；标准波导端口的轴线与对应的四端口波导接头的端口轴线之间的夹角为45°，波导弯折与四端口波导接头连接的一端的端口轴线与该四端口波导接头的端口轴线平行，波导弯折与标准波导连接的一端的端口轴线与标准波导端口轴线平行。本发明解决了现有四端口波导结型环行器插入损耗大、尺寸大的技术问题。

技术领域

本发明属于环行器领域，特别是一种紧凑四端口波导结型环行器。

背景技术

环行器是最常用的微波元器件之一，在微波系统中，环行器常被用作天线的收发开关，实现收发隔离。环行器按传输线形式可分为微带、带线、同轴、波导等类型。波导式环行器根据结构形式又可分为结型以及差相移式等。其中的波导结型环行器体积小，适用于对系统紧凑性要求较高的场合。

现有的波导结型环行器一般为三端口结构，为实现四端口环行，需要将两个三端口环行器级联在一起，构成四端口环行器。此时，该环行器的插入损耗为两个三端口环行器的插入损耗，同时环行器的尺寸也将增加。

发明内容

为了解决现有四端口波导结型环行器插入损耗大、尺寸大的技术问题，本发明提供一种紧凑四端口波导结型环行器。

本发明的技术解决方案如下：

一种紧凑四端口波导结型环行器，其特殊之处在于：包括一个四端口波导接头、第一金属块、第一铁氧体片、第二金属块、第二铁氧体片、四个波导弯折及四个标准波导；

所述四端口波导接头为对称结构，周向为四个矩形端口，相邻两个端口之间的夹角为90度；

第一金属块及第一铁氧体片由上至下依次设置于四端口波导接头的上端内侧，第二金属块及第二铁氧体片由下至上依次设置于四端口波导接头的下端内侧；

所述四端口波导接头、第一金属块、第一铁氧体片、第二金属块及第二铁氧体片同轴设置；

四个波导弯折的结构相同，弯折角度均为45度；

四个标准波导为同型号的矩形波导；

四个标准波导分为两组，位于同组的两个标准波导平行设置，位于不同组的相邻两个标准波导夹角为180度；

四个标准波导分别通过四个波导弯折与四端口波导接头的四个端口一一对应连接；标准波导端口的轴线与对应的四端口波导接头的端口轴线之间的夹角为45°。

进一步地，所述四端口波导接头为两个矩形波导沿E面十字交叉所形成的空心结构。

本发明四端口波导接头采用两个矩形波导十字交叉而非其他角度的原因是为了保证结构的对称性；采用沿E面而非H面进行交叉的原因是为了保证结构的紧凑性。

进一步地，为了扩展环行器的带宽，所述第一铁氧体片及第二铁氧体片的形状四端口波导接头的内腔相适配，第一铁氧体片及第二铁氧体片为正十字型，具有四个端部，四个端部分别位于四端口波导接头的四个端口内，且端部的边缘为圆弧形。

进一步地，每个标准波导内还设置有用于调节四端口波导接头端口反射系数的第一金属圆柱和第二金属圆柱，第一金属圆柱的直径大于第二金属圆柱的直径；

每个标准波导内第一金属圆柱和第二金属圆柱的数量分别为两个，两个第一金属圆柱对称设置在标准波导的上下内壁处，两个第二金属圆柱对称设置在标准波导的上下内壁处；第二金属圆柱与第一金属圆柱相比，第二金属圆柱更靠近四端口波导接头。