CN105006625A - 一种宽带波导魔t功分器 - Google Patents
一种宽带波导魔t功分器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105006625A CN105006625A CN201510506872.XA CN201510506872A CN105006625A CN 105006625 A CN105006625 A CN 105006625A CN 201510506872 A CN201510506872 A CN 201510506872A CN 105006625 A CN105006625 A CN 105006625A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shaped structure
- arm
- waveguide
- power splitter
- block
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
本发明公开了一种宽带波导魔T功分器，涉及微波通信技术领域。本发明包括T形结构、E臂波导管、匹配圆柱和4只方形连接法兰，所述的T形结构的H臂的上内表面和下内表面由内向外均设有多阶梯段过渡的阶梯结构，T形结构由T形结构上块和T形结构下块组成，T形结构上块和T形结构下块的外部轮廓相同，其外部轮廓边缘对齐连接组成T形结构；在T形结构的H臂与两个分支波导交汇处且与H臂正对位置的T形结构下内表面上设置有匹配圆柱。本发明结构简单，便于加工，可靠性高，在相对带宽30％的宽频带内，端口驻波均小于1.15，隔离度大于40dB，功分端口的相位和幅度平衡度均很好，适合作为宽带天线的功率分配或合成器件使用。
Description
技术领域
本发明涉及微波通信技术领域中的功率分配器，具体涉及一种宽带波导魔T功分器。
背景技术
功率分配器，简称功分器，是微波通信系统中常用的一种重要元器件，用于实现对一路信号的功率分配或者两路信号的功率合成。功分器的电气性能，如工作带宽、端口驻波、隔离度、相位及幅度平衡度等指标对于整个微波通信系统意义重大。目前，常用的功率分配器有微带和波导两种结构形式，在强调低损耗、大功率的场合，多采用波导结构形式。波导魔T功分器作为波导结构形式功分器的一种具体类型，在工程中多用于实现两路等幅同相信号或等幅反向信号的合成，分别输出一路和信号与一路差信号，或者用于实现相位差90°的两路线极化信号合成左右旋圆极化信号。传统波导魔T功分器大多采用标准波导作为传输线，利用锥台或者阶梯锥台作为匹配结构，不仅加工复杂，对装配精度要求较高，而且只能在10％左右的工作带宽内保证驻波、隔离度等关键指标的高性能，一旦工作带宽超过15％，相关电气性能指标迅速恶化，难以适应微波通信系统对于宽带化日益提高的要求。
中国专利号为201210067877.3，名称为《一种魔T功分器》，以及中国专利号为201210201079.5，名称为《一种基于新型匹配结构的魔T功分器》，两份专利分别公布了两种波导魔T功分器，虽然结构形式有差异，但是本质上都属于对传统传统波导魔T功分器的一种改进，没有改变“采用标准波导作为传输线，利用阶梯锥台作为匹配结构”这一设计思想，所以工作带宽也必然局限于10％左右。中国专利号为CN201220268592.1，名称为《一种新型魔T功率分配/合成器》公布了一种新型宽带魔T，虽然实现了魔T的H臂端口的宽带、低驻波，但是E臂端口为非标准波导，且仅作为吸收端口，电气性能较差。
发明内容
本发明的目的是：克服上述传统波导魔T工作带宽较窄，对加工和装配精度要求高，以及上述宽带魔T仅能实现H臂端口宽带高性能等的不足，提供一种结构简单、免于调试、H臂端口及E臂端口均性能优异的宽带波导魔T功分器。
本发明的目的是这样实现的：
一种宽带波导魔T功分器，包括T形结构、E臂波导管3和匹配圆柱4，T形结构的两个分支波导的上内表面和下内表面均由内向外设有多阶梯段过渡的阶梯结构，T形结构的H臂与两个分支波导交汇处的正上方设有E臂波导管3，所述的T形结构的H臂的上内表面和下内表面由内向外由高到低均设有多阶梯段过渡的阶梯结构；T形结构由T形结构上块1和T形结构下块2组成，T形结构上块1和T形结构下块2的外部轮廓相同，其外部轮廓边缘对齐连接组成T形结构；在T形结构的H臂与两个分支波导交汇处且与H臂正对位置的T形结构下内表面上设置有匹配圆柱4。
其中，T形结构上块1和E臂波导管3的连接处构成连接端面，所述的连接端面和T形结构上块1内表面之间开有耦合窗，耦合窗的一条短边与E臂波导管3的靠近T形结构H臂的短边重合，耦合窗的其余三条边的长度小于E臂波导管3对应边的长度。
其中，在T形结构上沿中间位置设有第一矩形匹配结构，该第一矩形匹配结构的长度大于耦合窗的宽度且小于阶梯结构的长度，其长边与耦合窗的窄边重合；在T形结构的H臂与左分支波导连接处的H臂内侧面上设有矩形匹配结构，所述的矩形匹配结构的上面和下面均与T形结构的内表面相重合，矩形匹配结构与左分支波导的内侧壁重合，矩形匹配结构的长度小于阶梯结构的长度；T形结构的H臂与右分支波导连接处的内表面设有与左分支波导连接处相同的矩形匹配结构。
其中，T形结构的H臂的上内表面和下内表面由内向外均对应设有尺寸相同的4级阶梯结构。
其中，所述的E臂波导管3内腔为执行标准GB 11450.2-89的标准矩形波导；E臂波导管3的轴线与T形结构的对称轴线相垂直；配圆柱4位于T形结构的对称轴线上。
其中，还包括法兰5，所述的T形结构的三个端口和E臂波导管3的端口处均连接有法兰5。
其中，所述法兰5为执行标准GB11449.2-89的标准矩形波导B型法兰盘。
其中，所述T形结构上块1、T形结构下块2、E臂波导管3、匹配圆柱4和法兰5的材料均为金属，分别一次性铣切加工后，焊接成型。
本发明相比背景技术的优点在于：
1、本发明通过在T形结构的H臂上由内向外设置多阶梯段过渡的阶梯结构，使得本发明的功分器的相对带宽到达30％以上；
2、本发明将T形结构分为T形结构上块和T型结构下块，加工简单；
3、本发明的匹配结构为匹配圆柱，相比传统的阶梯锥台，结构简单，相位一致性更易保证；
4、本发明的T形结构上沿中间位置、T形结构的H臂与左分支波导连接处的H臂内侧面上和T形结构的H臂与右分支波导连接处的内侧面上均设有矩形匹配结构，使得本发明的功分器在保证宽带工作的同时实现了免调试能力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的结构对称轴方向剖视图。
图3是本发明的的结构分解示意图。
图4是本发明的T形结构上块1的结构示意图。
图5是本发明的T形结构下块2的结构示意图。
图6是本发明的E臂波导管3的结构示意图。
图7是本发明的H臂端口和E臂端口的驻波测试图。
图8是本发明的H臂端口和E臂端口的隔离度测试图。
图9是本发明的H臂端口的功率分配度测试图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
参照图1至图3所示，本发明的一种宽带波导魔T功分器包括T形结构上块1、T形结构下块2、E臂波导管3、匹配圆柱4和法兰5，材料均为铝材，按照仿真设计尺寸一次铣切加工完成后，焊接成型，并镀银处理。经过实测，在10.7GHz～14.5GHz工作带宽内，H臂和E臂两个端口驻波均小于1.15，隔离度大于40dB，幅度平衡度优于±0.1dB，相位平衡度优于±0.5°。
如图4所示，T形结构上块1上开有耦合窗，耦合窗位于T形结构上块1和E臂波导管3的连接端面和T形结构上块内表面之间，耦合窗的一条短边与E臂波导管3的靠近T形结构H臂的短边重合，耦合窗的其余三条边的长度小于E臂波导管3对应边的长度。T形结构的H臂的上内表面和下内表面由内向外均对应设有尺寸相同的4级阶梯结构。
在T形结构上沿中间位置设有第一矩形匹配结构，该第一矩形匹配结构的长度大于耦合窗的宽度且小于阶梯结构的长度，其长边与耦合窗的窄边重合；在T形结构的H臂与左分支波导连接处的H臂内侧面上设有矩形匹配结构，所述的矩形匹配结构的上面和下面均与T形结构的内表面相重合，矩形匹配结构与左分支波导的内侧壁重合，矩形匹配结构的长度小于阶梯结构的长度；如图5所示，T形结构的H臂与右分支波导连接处的内侧面上设有与左分支波导连接处相同的矩形匹配结构。
图7是本发明的H臂端口和E臂端口的驻波测试图，由图可知在相对带宽30％的工作带宽内，两个端口的驻波均小于1.12，性能优秀。
图8是本发明的H臂端口和E臂端口的隔离度测试图，由图可知在相对带宽30％的工作带宽内，两个端口的隔离度大于40dB，性能优秀。
图9是本发明的H臂端口的功率分配度测试图，由图可知在相对带宽30％的工作带宽内，H臂端口的功率分配度优于3dB±0.05dB，性能优秀。
本发明的工作原理是：
根据波导魔T功分器的工作原理可知，当信号由T形结构上块1和T形结构下块2连接组成T形结构的H臂端口输入时，在两个对称端口完成3dB等幅同相输出，E臂波导管3输出端口为隔离端口；当信号由E臂波导管3端口输入时，在由T形结构上块1和T形结构下块2连接组成T形结构的两个对称端口完成3dB等幅反相输出，H臂端口为隔离端口。
本领域内的技术人员可以意思到，上述具体实施方式是为方便读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的具体实施例，本领域的技术人员依据本发明公开技术的启示所做各种不脱离本发明实质的各种变形，这些变形仍在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种宽带波导魔T功分器，包括T形结构、E臂波导管(3)和匹配圆柱(4)，T形结构的两个分支波导的上内表面和下内表面均由内向外设有多阶梯段过渡的阶梯结构，T形结构的H臂与两个分支波导交汇处的正上方设有E臂波导管(3)，其特征在于：所述的T形结构的H臂的上内表面和下内表面由内向外由高到低均设有多阶梯段过渡的阶梯结构；T形结构由T形结构上块(1)和T形结构下块(2)组成，T形结构上块(1)和T形结构下块(2)的外部轮廓相同，其外部轮廓边缘对齐连接组成T形结构；在T形结构的H臂与两个分支波导交汇处且与H臂正对位置的T形结构下内表面上设置有匹配圆柱(4)。
2.根据权利要求1所述的一种宽带波导魔T功分器，其特征在于：T形结构上块(1)和E臂波导管(3)的连接处构成连接端面，所述的连接端面和T形结构上块(1)内表面之间开有耦合窗，耦合窗的一条短边与E臂波导管(3)的靠近T形结构H臂的短边重合，耦合窗的其余三条边的长度小于E臂波导管(3)对应边的长度。
3.根据权利要求2所述的一种宽带波导魔T功分器，其特征在于：在T形结构上沿中间位置设有第一矩形匹配结构，该第一矩形匹配结构的长度大于耦合窗的宽度且小于阶梯结构的长度，其长边与耦合窗的窄边重合；在T形结构的H臂与左分支波导连接处的H臂内侧面上设有矩形匹配结构，所述的矩形匹配结构的上面和下面均与T形结构的内表面相重合，矩形匹配结构与左分支波导的内侧壁重合，矩形匹配结构的长度小于阶梯结构的长度；T形结构的H臂与右分支波导连接处的内侧面上设有与左分支波导连接处相同的矩形匹配结构。
4.根据权利要求1所述的一种宽带波导魔T功分器，其特征在于：T形结构的H臂的上内表面和下内表面由内向外均对应设有尺寸相同的4级阶梯结构。
5.根据权利要求1所述的一种宽带波导魔T功分器，其特征在于，所述的E臂波导管(3)内腔为执行标准GB 11450.2-89的标准矩形波导；E臂波导管(3)的轴线与T形结构的对称轴线相垂直；配圆柱(4)位于T形结构的对称轴线上。
6.根据权利要求1所述的一种宽带波导魔T功分器，其特征在于，还包括法兰(5)，所述的T形结构的三个端口和E臂波导管(3)的端口处均连接有法兰(5)。
7.根据权利要求6所述的一种宽带波导魔T功分器，其特征在于，所述法兰(5)为执行标准GB11449.2-89的标准矩形波导B型法兰盘。
8.根据权利要7所述的一种宽带波导魔T功分器，其特征在于，所述T形结构上块(1)、T形结构下块(2)、E臂波导管(3)、匹配圆柱(4)和法兰(5)的材料均为金属，分别一次性铣切加工后，焊接成型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510506872.XA CN105006625A (zh) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | 一种宽带波导魔t功分器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510506872.XA CN105006625A (zh) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | 一种宽带波导魔t功分器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105006625A true CN105006625A (zh) | 2015-10-28 |
Family
ID=54379210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510506872.XA Pending CN105006625A (zh) | 2015-08-18 | 2015-08-18 | 一种宽带波导魔t功分器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105006625A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109616732A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-04-12 | 贵州航天电子科技有限公司 | 一种应用于单脉冲平板裂缝天线的平面魔t |
| CN110783682A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-11 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种宽带矩形波导魔t |
| CN111029690A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-17 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种滤波器 |
| CN111668584A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-15 | 北京无线电测量研究所 | 一种波导魔t结构及含有的波导魔t |
| CN112993507A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-18 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 小型化t型分支波导宽带功分器 |
| CN114050391A (zh) * | 2021-10-30 | 2022-02-15 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 宽带任意功率分配比h面波导功分器 |
| CN114944544A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-26 | 西安电子科技大学 | 一种基于波导魔t的紧凑型一分四功分器 |
| CN116826347A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-09-29 | 北京星英联微波科技有限责任公司 | 具备抗电磁损伤能力的全带宽可调谐波导魔t |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4642586A (en) * | 1984-04-20 | 1987-02-10 | Adams-Russell | Low SWR high power multiple waveguide junction |
| CN200965910Y (zh) * | 2006-10-13 | 2007-10-24 | 南京理工大学 | 基片集成波导到金属波导的过渡接头 |
| CN202797235U (zh) * | 2012-06-08 | 2013-03-13 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种新型魔t功率分配/合成器 |
| CN103414001A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-11-27 | 北京遥测技术研究所 | 一种平面不等功分波导h-t功分网络 |
| CN204905408U (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-23 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种宽带波导魔t功分器 |
-
2015
- 2015-08-18 CN CN201510506872.XA patent/CN105006625A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4642586A (en) * | 1984-04-20 | 1987-02-10 | Adams-Russell | Low SWR high power multiple waveguide junction |
| CN200965910Y (zh) * | 2006-10-13 | 2007-10-24 | 南京理工大学 | 基片集成波导到金属波导的过渡接头 |
| CN202797235U (zh) * | 2012-06-08 | 2013-03-13 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种新型魔t功率分配/合成器 |
| CN103414001A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-11-27 | 北京遥测技术研究所 | 一种平面不等功分波导h-t功分网络 |
| CN204905408U (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-23 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种宽带波导魔t功分器 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109616732A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-04-12 | 贵州航天电子科技有限公司 | 一种应用于单脉冲平板裂缝天线的平面魔t |
| CN110783682A (zh) * | 2019-10-22 | 2020-02-11 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种宽带矩形波导魔t |
| CN111029690A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-17 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种滤波器 |
| CN111029690B (zh) * | 2019-12-05 | 2021-09-14 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 一种滤波器 |
| CN111668584A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-15 | 北京无线电测量研究所 | 一种波导魔t结构及含有的波导魔t |
| CN111668584B (zh) * | 2020-06-15 | 2022-01-28 | 北京无线电测量研究所 | 一种波导魔t结构及含有该结构的波导魔t |
| CN112993507B (zh) * | 2021-02-10 | 2021-11-19 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 小型化t型分支波导宽带功分器 |
| CN112993507A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-18 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 小型化t型分支波导宽带功分器 |
| CN114050391A (zh) * | 2021-10-30 | 2022-02-15 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 宽带任意功率分配比h面波导功分器 |
| CN114050391B (zh) * | 2021-10-30 | 2022-08-30 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 宽带任意功率分配比h面波导功分器 |
| CN114944544A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-08-26 | 西安电子科技大学 | 一种基于波导魔t的紧凑型一分四功分器 |
| CN116826347A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-09-29 | 北京星英联微波科技有限责任公司 | 具备抗电磁损伤能力的全带宽可调谐波导魔t |
| CN116826347B (zh) * | 2023-07-26 | 2023-12-26 | 北京星英联微波科技有限责任公司 | 具备抗电磁损伤能力的全带宽可调谐波导魔t |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105006625A (zh) | 一种宽带波导魔t功分器 | |
| CN204905408U (zh) | 一种宽带波导魔t功分器 | |
| CN108649308A (zh) | 一种改进型太赫兹分支波导耦合器 | |
| CN203674349U (zh) | 正交模变换器 | |
| CN106450642B (zh) | 一种q波段多孔耦合型定向耦合器 | |
| Dunning et al. | A simple orthomode transducer for centimeter to submillimeter wavelengths | |
| CN106921015A (zh) | 分支线电桥太赫兹四路功分器 | |
| WO2011153606A1 (en) | Orthomode transducer | |
| CN111952706A (zh) | 一种紧凑型波导混合合成网络 | |
| CN104218295A (zh) | 一种波导环形电桥 | |
| CN204516880U (zh) | 田字型电桥太赫兹波导定向耦合器 | |
| CN212434815U (zh) | 一种紧凑型波导混合合成网络 | |
| CN103094718B (zh) | Ka频段小型化宽频带多模自跟踪馈源网络 | |
| WO2003083987A1 (fr) | Joint tournant | |
| CN104810591A (zh) | 田字型电桥太赫兹波导定向耦合器 | |
| US2730677A (en) | Ultra-high frequency wave-mode transformers | |
| CN106410347A (zh) | 一种新型3dB波导功分器 | |
| CN108808201B (zh) | 一种用于过模导波系统的选模定向耦合器 | |
| Navarrini et al. | Design of a dual polarization SIS sideband separating receiver based on waveguide OMT for the 275–370 GHz frequency band | |
| CN104091999B (zh) | E面十字形功分器 | |
| CN205723890U (zh) | 一种带隔离度的20GHz超宽带合路器 | |
| CN115117584B (zh) | 一种低幅度平坦度的宽带四路功分器 | |
| CN107946716B (zh) | 一种基于十字转门耦合器的四端口馈源网络 | |
| CN104092002B (zh) | H面十字形功分器 | |
| CN116345096B (zh) | 一种低幅度不平坦度的太赫兹90°波导滤波耦合器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151028 |