CN101950840A - 一种空气带状线电桥 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气带状线电桥，包括腔体和与腔体相配合的盖板，所述腔体两侧各配设有两个端口，其腔体中相对应设置有两条组成耦合结构的金属导体，且每条金属导体都分有三段，并且每段均为1/4波长，所述金属导体的两边段相对于中间段对称且尺寸相同，构成两个弱耦合区，所述两金属导体的中间段相向突出，构成一个强耦合区；所述金属导体的两端各与其相应侧的两个端口相连接，构成以空气为隔离介质的空气带状线电桥。本发明工作频率为700-2700MHz，通过强耦合与弱耦合结合，实现了能量的较好的组合和分配；采用空气为介质，无源互调指标好、功率容量大、频率范围宽，且容易加工和批量生产。

Description

一种空气带状线电桥

技术领域

本发明涉及微波宽带接收技术，特别是一种宽频带3dB带状线电桥，具体地说是一种空气带状线电桥。

背景技术

随着现代无线通信系统的发展，无源器件以其环保无污染、低功耗和高可靠性的优点而被广泛使用，3db电桥在无源系统中是十分常见的器件，常用于信号的合路、分路及功率合成。在微波宽带接收中，通常采用带状线电桥作为耦合装置，带状线电桥具有插入损耗低、方向性好等优点。目前常用的带状线电桥多采用介质隔离。但是由于介质的损耗较高，因此介质带状线电桥存在功率容量低、装配和调试困难、成本高和互调指标差等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，提供频率范围达700-2700MHz，无源互调指标好、功率容量大且容易加工和批量生产的一种空气带状线电桥。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种空气带状线电桥，包括腔体和与腔体相配合的盖板，所述腔体两侧各配设有两个端口，其腔体中相对应设置有两条组成耦合结构的金属导体，且每条金属导体都分有三段，并且每段均为1/4波长，所述金属导体的两边段相对于中间段对称且尺寸相同，构成两个弱耦合区，所述两金属导体的中间段相向突出，构成一个强耦合区；所述金属导体的两端各与其相应侧的两个端口相连接，构成以空气为隔离介质的空气带状线电桥。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的两条金属导体采用聚四氟乙烯介质条固配在腔体中。

上述的金属导体的横截面为距形。

上述的腔体中对应于强耦合区部分设置有向下延伸的下加深槽。

上述的盖板上对应于强耦合区部分设置有向上延伸的上加深槽。

上述的腔体背面制有用于加速热交换的散热翅。

与现有技术相比，本发明的腔体中相对应设置有两条组成耦合结构的金属导体，且每条金属导体都分有三段，并且每段均为1/4波长，金属导体的两边段相对于中间段对称且尺寸相同，构成两个弱耦合区，两金属导体的中间段相向突出，构成一个强耦合区；金属导体的两端各与其相应侧的两个端口相连接，构成以空气为隔离介质的空气带状线电桥。

本发明通过设置相向突出的中间段，实现强耦合与弱耦合结合，电磁波通过耦合实现能量的较好组合和分配；中间段强耦合区上、下制有加深槽，增大了中间段的空间宽度，具有更好的隔离度，采用空气为介质，无源互调指标好、功率容量大、频率范围宽，其频率范围在700-2700MHz，并且具有损耗低、方向性好且容易加工和批量生产等特点。

附图说明

图1是本发明实施例的立体结构示意图；

图2是图1中盖板的仰视图；

图3是图1中腔体的结构示意图；

图4是图3的右视图；

图5是图3的仰视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至图5所示为本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：金属导体1、中间段1a、两边段1b、腔体2、下加深槽2a、端口3、盖板4、上加深槽4a、散热翅5、聚四氟乙烯介质条6。

实施例一，如图1至图5所示，本发明的一种空气带状线电桥，包括腔体2和与腔体2相配合的盖板4，所述腔体2两侧各配设有两个端口3，其腔体2中相对应设置有两条组成耦合结构的金属导体1，且每条金属导体1都分有三段，并且每段均为1/4波长，所述金属导体1的两边段1b相对于中间段1a对称且尺寸相同，构成两个弱耦合区，所述两金属导体1的中间段1a相向突出，构成一个强耦合区，所述金属导体1的两端各与其相应侧的两个端口3相连接，构成以空气为隔离介质的空气带状线电桥。本发明根据切比雪夫原理设计，每个金属导体分为三段，中间段1a相向突出，距离较近，该部分实现强耦合，两边段1b距离较远，实现弱耦合，各段等长，分别为1/4波长，连接处为斜角连接。通过强耦合与弱耦合结合，实现了能量的较好的组合和分配；采用空气为介质，无源互调指标好、功率容量大、频率范围宽，其频率范围在700-2700MHz。

实施例二，如图1、图3所示，本发明的腔体2中配设有两条相对的具有矩形横截面的金属导体1，两条金属导体1组成耦合结构，并且两条金属导体1采用聚四氟乙烯介质条6固配在腔体2中，两条金属导体1根据切比雪夫原理设计，分为三段，每段1/4波长，构成三个耦合结构，其两边段1b相对于中间段1a对称且尺寸相同，两条金属导体1相对距离较远，构成两边的弱耦合区，而中间段1a由于相向突出，距离较近，构成中间的强耦合区，腔体2设置有四个端口3，对称配装在腔体2的两侧，两条金属导体1的两端各与其相应侧的两个端口3相连接，构成以空气为隔离介质的空气带状线电桥。腔体2配设有盖板4。本发明导体中间段1a的两端和两边段1b有一个角度，中间段1a靠的较近形成强耦合，两边对称的两边段1b距离较大形成弱耦合，该电桥由于应用三节空气带状线实现，所以无源互调指标好、功率容量大、频率范围宽，且成本低并容易加工和批量生产，能有效地克服介质带状线电桥存的功率损耗高、容量低、装配和调试困难以及成本高的缺陷。本实施例除采用聚四氟乙烯介质条6将金属导体固配在腔体2中，和导体为矩形横截面外，其它均与实施例一相同。

实施例三，实施例中，腔体2的对应两侧分别配装有两个端口3，且腔体2中相对应配设有两条组成耦合结构的金属导体1，金属导体1横截面呈距形，每个金属导体1分为三段，各段分别为1/4波长，中间段1a相向突出，距离较近，构成强耦合区，其两边段1b相对于中间段1a对称且尺寸相同，两边段1b距离较大，构成弱耦合区，两条金属导体1的两端各与其相应侧的两个端口3相连接，并且两条金属导体1通过聚四氟乙烯介质条6固配在腔体2中，腔体2中对应于强耦合区部分制有向下延伸的下加深槽2a，并且腔体背面制有用于加速热交换的散热翅5。本发明的腔体2相配有盖板4，并且盖板4上对应于强耦合区部分设有向上延伸的上加深槽4a。中间段强耦合区上、下制有加深槽，增大了中间段的空间宽度，具有更好的隔离度，设置有散热翅5可以保证均匀散热，使产品性能更加稳定，进一步增加了产品的适应性。本实施例除制有加深槽和散热翅外，其它均与实施例二相同。

本发明的一种空气带状线电桥，其工作频率为700-2700MHz，两条金属导体都分有三段，并且每段均为1/4波长，通过强耦合与弱耦合结合，实现电磁波能量的组合和分配；应用三节空气带状线，以空气为介质具有明显的优势，其主要优点有：

1、频带宽，性能稳定，搞干扰能力强，工作频率达700-2700MHz。

2、采用空气为介质，无源互调指标好、功率容量大。

3、强耦合与弱耦合结合，实现了能量较好的组合和分配。

4、功率损耗低、装配和调试容易。

5、散热性能好，适于长时间工作。

6、制造成本低、容易加工、适于大批量生产。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (6)

1.一种空气带状线电桥，包括腔体(2)和与腔体(2)相配合的盖板(4)，所述腔体(2)两侧各配设有两个端口(3)，其特征是：所述的腔体(2)中相对应设置有两条组成耦合结构的金属导体(1)，且每条金属导体(1)都分有三段，并且每段均为1/4波长，所述金属导体(1)的两边段(1b)相对于中间段(1a)对称且尺寸相同，构成两个弱耦合区，所述两金属导体(1)的中间段(1a)相向突出，构成一个强耦合区，所述金属导体(1)的两端各与其相应侧的两个端口(3)相连接，构成以空气为隔离介质的空气带状线电桥。

2.根据权利要求1所述的一种空气带状线电桥，其特征是：所述的两条金属导体(1)采用聚四氟乙烯介质条(6)固配在腔体(2)中。

3.根据权利要求2所述的一种空气带状线电桥，其特征是：所述的金属导体(1)的横截面为距形。

4.根据权利要求3所述的一种空气带状线电桥，其特征是：所述的腔体(2)中对应于强耦合区部分设置有向下延伸的下加深槽(2a)。

5.根据权利要求4所述的一种空气带状线电桥，其特征是：所述的盖板(4)上对应于强耦合部区部分设置有向上延伸的上加深槽(4a)。

6.根据权利要求5所述的一种空气带状线电桥，其特征是：所述的腔体背面制有用于加速热交换的散热翅(5)。

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