[发明专利]一种高隔离度的微波模式变换器及其设计方法

说明书

一种高隔离度的微波模式变换器的设计方法，步骤包括：1)波导圆柱形腔体的第一端耦合公共圆波导口，圆柱形腔体的第二端耦合BJ84波导发射口，圆柱形腔体耦合接收波导部分；2)在圆柱形腔体的顶面开耦合缝，使圆柱形腔体通过耦合缝与BJ84波导接收口耦合，公共圆波导口内的TE11模通过耦合缝耦合转变成TE01模；3)设计具有波导截止衰减特性的波导传输线，连接于圆柱形腔体和BJ84波导发射口之间；4)通过调整波导传输线来得到最优结构下的发射通道的整体结构；5)调整接收通道的结构：接收波导部分的长方体形腔体内设阻抗变换台阶。本发明的结构简单，加工方便，装配对性能指标的影响几乎可以忽略，性价比高，技术指标优良。

技术领域

本发明属于微波卫星通信馈线或雷达技术领域，具体涉及的是一种高隔离度的微波模式变换器及其设计方法。

背景技术

随着信息技术的不断发展，对通信方式的便捷性和高速度的需求越来越高，微波卫星通信技术是解决这个需求的一种通信形式。在微波通信中，天线的馈线部分的高隔离度是非常重要的指标，如果馈线的隔离度不高的话，通信就会产生自干扰，造成通信质量严重下降的后果。所以，高隔离度的微波模式变换器在卫星通信系统中所扮演的角色非常重要。传统的微波模式变换器在结构、指标、性能等方面都有不尽如人意的地方。这就需要有全新的符合设备高要求的高隔离度的微波模式变换器来取代之，高隔离度的微波模式变换器就在这样的要求下应运而生。

发明内容

本发明的目的是实现一种高隔离度的微波模式变换器。针对目前卫星通信系统的高要求，提供一种具有结构简单，加工复杂度低、装配误差对技术指标影响小等突出优点，同时由于结构简单，提高了生产效率，也大大的提高了器件的可靠性，能有效地满足微波卫星通信系统的相关要求，在微波卫星通信中有着广阔的应用前景。

本发明提出了一种高隔离度的双频微波模式变换器，属于微波卫星通信领域。主要解决了高隔离度的微波模式变换器设计结构复杂、加工难度大、结构装配误差影响产品性能等技术难题。

一种高隔离度的微波模式变换器的设计方法，步骤包括：

1-设计波导结构为密闭的圆柱形腔体；

圆柱形腔体的第一端耦合公共圆波导口6，圆柱形腔体的第二端耦合标准的BJ84波导发射口2，圆柱形腔体耦合接收波导部分7；

2-设计腔体与接收波导部分7的耦合结构：

接收波导部分7包括长方体形腔体；长方体形腔体的顶端连接标准的BJ84波导接收口8，长方体形腔体内部与标准的BJ84波导接收口8耦合；

在圆柱形腔体的顶面开耦合缝4，长方体形腔体的底端可拆卸地连接在腔体顶面，且耦合缝4在长方体形腔体的底面范围内，使圆柱形腔体通过耦合缝与标准的BJ84波导接收口耦合8，公共圆波导口6内的TE11模通过耦合缝4耦合转变成TE01模；

3-设计圆柱形腔与标准的BJ84波导发射口2的耦合结构：

在圆柱形腔体的第二端的设计具有波导截止衰减特性的波导传输线3，波导传输线3连接于圆柱形腔体和标准的BJ84波导发射口2之间，使公共圆波导口6、标准的BJ84波导发射口2以及标准的BJ84波导接收口耦合8耦合；

4-调整发射通道1的结构：

通过波导传输线3来调整圆柱形腔体的第二端与BJ84波导发射口2之间波导(该波导是由长方体形腔体构成)的宽边和窄边，同时调整波导传输线3自身的长度，以得到最优结构下的发射通道1的整体结构；

5-调整接收通道的结构：

接收波导部分7的长方体形腔体内设阻抗变换台阶9；阻抗变换台阶9的结构要求是阻抗变换台阶9的宽度与长方体腔体构成的波导的宽边尺寸相同，阻抗变换台阶9的长度与波长对应；