CN102709663A - 一种紧凑型功分器 - Google Patents

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王清源
谭宜成
文松
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Abstract

本发明公开了一种紧凑型功分器，主要由第一输出矩形波导、以及与第一输出矩形波导连接的输入矩形波导和第二输出波导构成，所述第一输出矩形波导内部设置有匹配结构，匹配结构部分延伸进输入矩形波导内部，第二输出矩形波导远离匹配结构的一端绕第一输出波导的轴线方向弯曲90度，且第二输出矩形波导弯折部分设置有吸波材料。本发明的有益效果在于，加工简单，匹配结构和魔T经过一次性铣切就能加工出来，减少了在装配匹配结果时的装配误差，并且结构紧凑，在输出端口的相位和幅度平衡度很好，隔离端口之间有很好的隔离。

Description

一种紧凑型功分器
技术领域
本发明涉及一种功分器，具体的说，是涉及一种紧凑型功分器。
背景技术
功率分配器和合成器是微波系统中的重要组件，用于将传输功率分配到不同的负载中去，或将不同的功率合为一路，以获得更大的功率。微波功率分配器的性能如插损、隔离度、相位平衡度和幅度平衡度等指标将对整个系统的性能产生重要影响。目前常见的功率分配器是采用微带线或腔体波导的分布参数功分器。腔体波导功分器插损小，幅度平衡度好但其缺点是隔离度较差，制作工艺比较复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加工简单、隔离度好、结构紧凑的魔T功分器。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种紧凑型功分器，主要由第一输出矩形波导、以及分别与第一输出矩形波导连接的输入矩形波导和第二输出矩形波导构成，所述第一输出矩形波导内部设置有匹配结构，所述匹配结构主要由至少三个轴线平行且依次连接的柱状体组成,匹配结构部分延伸进输入矩形波导内部。第二输出矩形波导远离匹配结构的一端绕第一输出波导的轴线方向弯曲0度至90度，且第二输出矩形波导弯折部分设置有吸波材料。
第二输出矩形波导远离匹配结构的一端绕第一输出波导的轴线方向弯曲90度。
第一输出矩形波导的轴线、输入矩形波导的轴线、第二输出矩形波导的轴线两两互相垂直，第二输出矩形波导的轴线与柱状体的轴线平行。
基于上述内容，本发明将第一输出矩形波导的轴线、输入矩形波导的轴线、第二输出矩形波导的轴线设置成两两互相垂直的三维空间中结构轴线互相垂直的构造，可解决幅度平衡度好的问题，同时内部设置的匹配结构可有效的保证隔离度的问题，且为了保证效果的最优化，匹配结构采用一次性铣切加工而成。
第一输出矩形波导还包括分别设置在第一输出矩形波导两端的左弯转输出矩形波导和右弯转输出矩形波。
左弯转输出矩形波导远离匹配结构的一端设置有第二输出端口；且左弯转输出矩形波导远离匹配结构的部分在水平面内沿逆时针方向弯曲90度。
右弯转输出矩形波导远离匹配结构的一端设置有第三输出端口；且右弯转输出矩形波导远离匹配结构的部分在水平面内沿顺时针方向弯曲90度。
第二输出端口和第三输出端口完成等幅同相作用。
所有组成匹配结构的柱状体相对于输入矩形波导轴线对称，所有柱状体沿输入矩形波导轴线方向的高度沿第一输出波导往输入矩形波导的方向递减；柱状体沿第一输出波导轴线方向的宽度沿输入矩形波导往第一输出波导的方向递增。
所述的匹配结构的材料为金属。
本发明中，由于第二输出矩形波导要与负载进行匹配连接，而由于一般第二输出矩形波导和负载连接后，整个功分器的体积会增大，因此本发明中，特将第二输出矩形波导远离匹配结构的一端绕第一输出波导的轴线方向弯曲，一般弯折0度到90度，从实际设计中，发现当弯曲角度为90度时，其功分器的体积是最小的。这样将第二输出矩形波导进行弯曲，由于本发明中的第一输出矩形波导的轴线、输入矩形波导的轴线、第二输出矩形波导的轴线设置成两两互相垂直的，因此在空间上第一输出波导的轴线方向的高度不变，因此为了减少体积，即将第二输出矩形波导进行弯曲设置，可使得第二输出矩形波导轴线方向的体积减小。以达到减小功分器体积的目的。有利于功分器的小型化设计。
本发明的原理是：根据魔T的工作原理可知，当信号由输入矩形波导的端口输入时，第二输出端口和第三输出端口完成等幅反相的输出，在魔T内部放入一些匹配元件，使其产生反射与魔T的不连续性产生的反射使各端口匹配。这里将左弯转输出矩形波导远离隔离输出矩形波导的部分在水平面内沿逆时针方向弯曲90度，右弯转输出矩形波导远离隔离输出矩形波导的部分在水平面内沿顺时针方向弯曲90度，使得信号在第二输出端口和第三输出端口实现同相输出。第二输出矩形波导远离匹配结构的一端绕第一输出波导的轴线方向弯曲90度，使得魔T功分器结构上更紧凑。第二输出矩形波导弯折部分设置有吸波材料，使得进入第二输出矩形波导的电磁波被吸收。
本发明的有益效果在于，加工简单，匹配结构和魔T经过一次性铣切就能加工出来，减少了在装配匹配结果时的装配误差，并且结构紧凑，在输出端口的相位和幅度平衡度很好，隔离端口之间有很好的隔离。
附图说明
图1为本发明实施例的俯视图。
图2为本发明实施例的A-A向示意图。
图3为本发明实施例的B-B向示意图。
图中标号分别表示为：1、输入矩形波导；2、第一输出矩形波导；3、第二输出矩形波导；4、匹配结构；5、第二输出端口；6、第三输出端口；7、吸波材料。
具体实施方式
    下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明实施方式不限于此。
实施例
如图1、图2所示，本发明将第一输出矩形波导2的轴线、输入矩形波导1的轴线、第二输出矩形波导3的轴线设置成两两互相垂直的三维空间中结构轴线互相垂直的构造，可解决幅度平衡度好的问题，同时内部设置的匹配结构4可有效的保证隔离度的问题，且为了保证效果的最优化，匹配结构4采用一次性铣切加工而成。因此，一种紧凑型功分器，包括主要由输出第一输出矩形波导2、以及与第一输出矩形波导2连接的输入矩形波导1和第二输出矩形波导3，所述输出第一输出矩形波导2内部设置有匹配结构4，所述匹配结构4由至少三个轴线平行且依次连接的柱状体组成,匹配结构4部分延伸进输入矩形波导1内部。第二输出矩形波导3远离匹配结构4的一端绕第一输出波导2的轴线方向弯曲90度，减小了魔T功分器的体积，使结构更紧凑，且第二输出矩形波导3弯折部分设置有吸波材料7。
第一输出矩形波导2的轴线、输入矩形波导1的轴线、第二输出矩形波导3的轴线两两互相垂直，第二输出矩形波导3的轴线与柱状体的轴线平行。
为了使得第二输出端口5和第三输出端口6完成等幅同相作用。第一输出矩形波导2还包括设置在第一输出矩形波导2两端的左弯转输出矩形波导和右弯转输出矩形波。左弯转输出矩形波导远离匹配结构4的一端设置有第二输出端口5；且左弯转输出矩形波导远离匹配结构4的部分在水平面内沿逆时针方向弯曲90度。右弯转输出矩形波导远离匹配结构4的一端设置有第三输出端口6；且右弯转输出矩形波导远离匹配结构4的部分在水平面内沿顺时针方向弯曲90度。
所有组成匹配结构4的柱状体相对于输入矩形波导1轴线对称，所有柱状体沿输入矩形波导1轴线方向的高度沿第一输出波导2往输入矩形波导1的方向递减；柱状体沿第一输出波导2轴线方向的宽度沿输入矩形波导1往第一输出波导2的方向递增。
所述的匹配结构3的材料为金属。
本发明工作时，当信号由输入矩形波导1的端口输入时，第二输出端口5和第三输出端口6完成等幅同相的输出，在魔T内部放入一些匹配元件，使其产生反射与魔T的不连续性产生的反射使各端口匹配。这里将左弯转输出矩形波导远离隔离输出矩形波导的部分在水平面内沿逆时针方向弯曲90度，右弯转输出矩形波导远离隔离输出矩形波导的部分在水平面内沿顺时针方向弯曲90度，使得信号在第二输出端口和第三输出端口实现同相输出。第二输出矩形波导3远离匹配结构4的一端绕第一输出波导2的轴线方向弯曲90度，减小了魔T功分器的体积，使结构更紧凑。第二输出矩形波导弯折部分设置有吸波材料，使得进入第二输出矩形波导的电磁波被完全吸收。
如上便可较好实现本发明。

Claims (8)

1.一种紧凑型功分器，主要由第一输出矩形波导（2）、以及分别与第一输出矩形波导（2）连接的输入矩形波导（1）和第二输出矩形波导（3）构成，其特征在于，所述第一输出矩形波导（2）内部设置有匹配结构（4），所述匹配结构（4）主要由至少三个轴线平行且依次连接的柱状体组成,匹配结构（4）部分延伸进输入矩形波导（1）内部，第二输出矩形波导（3）远离匹配结构（4）的一端绕第一输出波导（2）的轴线方向弯曲0度至90度，且第二输出矩形波导（3）弯折部分设置有吸波材料（7）。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型功分器，其特征在于，第二输出矩形波导（3）远离匹配结构（4）的一端绕第一输出波导（2）的轴线方向弯曲90度。
3.   根据权利要求1所述的一种紧凑型功分器，其特征在于，第一输出矩形波导（2）的轴线、输入矩形波导（1）的轴线、第二输出矩形波导（3）的轴线两两互相垂直，第二输出矩形波导（3）的轴线与柱状体的轴线平行。
4.根据权利要求1所述的一种紧凑型功分器，其特征在于，第一输出矩形波导（2）还包括分别设置在第一输出矩形波导（2）两端的左弯转输出矩形波导和右弯转输出矩形波。
5.根据权利要求4所述的一种紧凑型功分器，其特征在于，左弯转输出矩形波导远离匹配结构（4）的一端设置有第二输出端口（5）；且左弯转输出矩形波导远离匹配结构（4）的部分在水平面内沿逆时针方向弯曲90度。
6.根据权利要求4所述的一种紧凑型功分器，其特征在于，右弯转输出矩形波导远离匹配结构（4）的一端设置有第三输出端口（6）；且右弯转输出矩形波导远离匹配结构（4）的部分在水平面内沿顺时针方向弯曲90度。
7.根据权利要求1所述的一种紧凑型功分器，其特征在于，所有组成匹配结构（4）的柱状体相对于输入矩形波导（1）轴线对称，所有柱状体沿输入矩形波导（1）轴线方向的高度沿第一输出波导（2）往输入矩形波导（1）的方向递减；所有柱状体沿第一输出波导（2）轴线方向的宽度沿输入矩形波导（1）往第一输出波导（2）的方向递增。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种紧凑型功分器，其特征在于，所述的匹配结构（3）的材料为金属。
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