CN103117442A - 一种脊波导定向耦合器 - Google Patents

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王清源
谭宜成
文松
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Abstract

本发明公开了一种脊波导定向耦合器，包括上盖板，底座，主波导，副波导，脊结构，以及金属隔板，所述主波导和副波导均设置在上盖板与底座之间；所述金属隔板上有耦合孔；所述脊结构只与底座的底部连接，并且位于主波导和副波导的宽边的中心偏向金属隔板的方向，偏向距离不小于主波导和副波导的宽边的1/6并向纵向延伸。本发明的优点在于：提供一种脊波导定向耦合器，可以实现在宽频带内满足对一定耦合比和隔离度的设计要求，并且减小耦合器体积。

Description

一种脊波导定向耦合器
技术领域
本发明涉及一种定向耦合器， 特别是一种由脊波导组成的宽带定向耦合器。
背景技术
在两个相邻平行波导的公共壁上开孔可使信号从一个波导耦合到另一个波导。由此可以做成定向耦合器。国内外普遍采用的波导定向耦合器通常采取孔缝耦合，在公共波导壁上开一个和多个孔缝使两个相邻波导中的微波耦合。通过调整孔缝尺寸及其位置可获得相应功率分配比的定向耦合器。这种定向耦合器的一个主要缺点是其工作带宽窄，体积大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种宽带的脊波导定向耦合器。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种脊波导定向耦合器，包括上盖板，底座，主波导，副波导，脊结构，以及金属隔板，所述主波导和副波导均设置在上盖板与底座之间；所述金属隔板上有耦合孔。
所述金属隔板设置在主波导和副波导之间。
所述脊结构与底座的底部连接，并且位于主波导和副波导的宽边的中心偏向金属隔板的方向，偏向距离大于主波导和副波导的宽边的1/6处并向纵向延伸。
所述上盖板上设置有贯穿上盖板、并延伸进耦合孔内部的调谐螺钉，调谐螺钉位于耦合孔正上方。
所述上盖板上还设置有至少一个贯穿上盖板、并位于脊波导或脊波导偏向金属隔板的调谐螺钉，所述调谐螺钉延伸进主波导或\和副波导内部。
耦合孔、主波导和副波导远离底座底面的一端面均与上盖板靠近底座底面的面重合。
耦合孔的数量大于或等于两个。 
脊结构的两端接有输入输出结构。
所述耦合孔的形状为矩形。
所述主波导，副波导和脊结构的横截面形状为矩形。
以此，本发明包括上盖板，底座，主波导，副波导，脊结构，以及金属隔板，所述主波导和副波导均设置在上盖板与底座之间；所述金属隔板上有耦合孔。
所述脊结构只与底座的底部连接，并且位于主波导和副波导的宽边的中心偏向金属隔板的方向，偏向距离不小于主波导和副波导的宽边的1/6并向纵向延伸。
所述上盖板上设置有贯穿上盖板、并延伸进耦合孔内部的调谐螺钉，调谐螺钉位于耦合孔正上方。
所述上盖板上还设置有至少一个贯穿上盖板、并位于脊波导或脊波导偏向金属隔板的调谐螺钉，所述调谐螺钉延伸进主波导或\和副波导内部。
耦合孔的数量大于或等于两个。
脊结构沿轴线方向的两端接有输入输出结构。
所述耦合孔的形状为矩形。
所述主波导，副波导和脊结构的横截面形状为矩形。
本发明的工作原理：电磁波信号通过外部接头，即输入输出结构，从定向耦合器的主波导端口1进入，将在矩形波导内位于耦合孔的区域内激励起沿主波导端口2传播的信号和通过耦合孔后沿副波导端口3和4传播的信号。这些信号在器件中传播时遇到不连续的结构，将经历多次传输和反射的过程。如果各形状参数取值适当，这些信号在端口1的反射信号在端口4的输出信号叠加的结果是完全相互抵消， 而在端口2和端口3的输出信号叠加的结果是按一定设计要求的功率比输出。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：脊结构偏离主、副波导的中心，并且耦合器上还设有调谐螺钉，使本发明可以在宽频带内满足对一定耦合比和隔离度的设计要求，并且减小耦合器体积。
附图说明
图1为本发明的横向剖面图。
图2为图1的A-A向示意图。
图中的标号分别表示为：1、上盖板；2、底座；3、主波导；4、副波导；5、脊结构；6、金属隔板；7、耦合孔；8、调谐螺钉。
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
一种脊波导定向耦合器，包括上盖板1，底座2，主波导3，副波导4，脊结构5，以及金属隔板6，所述主波导3和副波导4均设置在上盖板1与底座2之间；所述金属隔板6上有耦合孔7。
所述脊结构5只与底座2的底部连接，并且位于主波导3和副波导4的宽边的中心偏向金属隔板6的方向，偏向距离大于主波导3和副波导4的宽边的1/6处并向纵向延伸；
所述上盖板1上设置有贯穿上盖板1、并延伸进耦合孔7内部的调谐螺钉8，调谐螺钉8位于耦合孔7正上方。
所述上盖板1上还设置有至少一个贯穿上盖板1、并位于脊波导正上方的调谐螺钉8，所述调谐螺钉8延伸进主波导3或\和副波导4内部。
耦合孔7、主波导3和副波导4远离底座2底面的一端面均与上盖板1靠近底座2底面的面重合。即耦合孔、主波导和副波导的上边沿与上盖板的下边沿重合，耦合孔的下边沿与主波导和副波导的下边沿重合或不重合。
耦合孔7的数量大于或等于两个。
脊结构5的两端接有输入输出结构。
所述耦合孔7的形状为矩形。
所述主波导，副波导和脊结构的横截面形状为矩形。

Claims (9)

1.一种脊波导定向耦合器，包括上盖板（1），底座（2），主波导（3），副波导（4），脊结构（5），以及金属隔板（6），其特征在于，所述主波导（3）和副波导（4）均设置在上盖板（1）与底座（2）之间；所述脊结构（5）与底座（2）的底部连接；所述金属隔板（6）上有耦合孔（7）。
2.根据权利要求1所述的一种脊波导定向耦合器，其特征在于，所述脊结构（5）位于主波导（3）和副波导（4）的宽边的中心偏向金属隔板（6）的方向，偏向距离大于主波导（3）和副波导（4）的宽边的1/6处并向纵向延伸。
3.根据权利要求1所述的一种脊波导定向耦合器，其特征在于，所述上盖板（1）上设置有贯穿上盖板（1）、并延伸进耦合孔（7）内部的调谐螺钉（8），调谐螺钉（8）位于耦合孔（7）正上方。
4.根据权利要求1所述的一种脊波导定向耦合器，其特征在于，所述上盖板（1）上还设置有至少一个贯穿上盖板（1）、并位于脊结构（5）正上方或脊结构（5）偏向金属隔板（6）的调谐螺钉（8），所述调谐螺钉（8）延伸进主波导（3）或\和副波导（4）内部。
5.根据权利要求1所述的一种脊波导定向耦合器，其特征在于，耦合孔（7）、主波导（3）和副波导（4）远离底座（2）底面的一端面均与上盖板（1）靠近底座（2）底面的面重合。
6.根据权利要求1所述的一种脊波导定向耦合器，其特征在于，耦合孔（7）的数量大于或等于两个。
7.根据权利要求1所述的一种脊波导定向耦合器，其特征在于，沿脊结构（5）的轴线方向的两端接有输入输出结构。
8.如权利要求1至7所述的一种脊波导定向耦合器，其特征在于，所述耦合孔（7）的形状为矩形。
9.如权利要求1至7所述的一种脊波导定向耦合器，其特征在于，所述主波导（3），副波导（4）和脊结构（5）的横截面形状为矩形。
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