CN105870565A - 一种大功率宽频带的180°带状线腔体电桥 - Google Patents

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王子尧
江典渭
郭志聪
魏建辉
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
    • H01P5/181—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being hollow waveguides

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Abstract

本发明涉及一种大功率宽频带的180°带状线腔体电桥，包括腔体，腔体内设置有第一耦合杆与第二耦合杆；第一耦合杆与第二耦合杆皆为三段式耦合杆，其中第一耦合杆的第一段与第三段分别与第二耦合杆的第一段与第三段水平平行耦合，为弱耦合区，第一耦合杆的第一段及第三段分别与第一输入端及第一输出端连接，第二耦合杆的第三段及第一段分别与第二输入端及第二输出端连接；第一耦合杆的第二段与第二耦合杆的第二段上下重叠耦合，为强耦合区；第一耦合杆与第二耦合杆的长度差为，根据公式：，。在输出端输出互为等幅且相位差为180°的信号。本发明能将一个输入信号分为两个互为等幅且具有180°相位差的3dB电桥，且在特定频段上能满足端口相位差要求。

Description

一种大功率宽频带的180°带状线腔体电桥
技术领域
本发明涉及一种大功率宽频带的180°带状线腔体电桥。
背景技术
无线通信技术在不断地高速发展，现有的3dB带状线腔体电桥大多是仅满足大功率宽频带，且将一个输入信号分为两个互为等幅且具有90°相位差的信号，不能满足端口相位差180°的要求。而部份环型电桥虽能满足端口相位差180°的要求，却不容易实现宽频带。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大功率宽频带的180°带状线腔体电桥，能将一个输入信号分为两个互为等幅且具有180°相位差的3dB电桥，且在特定频段上能满足端口相位差要求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种大功率宽频带的180°带状线腔体电桥，其特征在于：包括腔体，所述腔体内设置有第一耦合杆与第二耦合杆；所述第一耦合杆与第二耦合杆皆为三段式结构，其中第一耦合杆的第一段与第三段分别于与第二耦合杆的第一段与第三段水平平行耦合，为弱耦合区，第一耦合杆的第一段及第三段分别与第一输入端及第一输出端连接，第二耦合杆的第三段及第一段分别与第二输入端及第二输出端连接；第一耦合杆的第二段与第二耦合杆的第二段上下重叠耦合，为强耦合区；第一耦合杆与第二耦合杆的长度差为；根据公式：
其中，为耦合杆的传播常数，为耦合信号传输的四分之一波长，为第二耦合杆的相移，；
信号经第一输入端及第二输入端输入，经过第一耦合杆和第二耦合杆，从第一输出端及第二输出端输出互为等幅且相位差为90°+90°=180°的信号。
进一步的，所述第一耦合杆与第二耦合杆的厚度满足以下公式：
其中，t1为第一耦合杆的第一段、第三段以及第二耦合杆的第一段、第三段厚度；t2为第一耦合杆的第二段及第二耦合杆的第二段厚度；s为第一耦合杆的第二段及第二耦合杆的第二段的间距。
进一步的，所述第一耦合杆及第二耦合杆上还放有材料相同的介质块。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明能将一个输入信号分为两个互为等幅且具有180°相位差的输出信号，且能在大功率、宽频带的情况下使用，主要应用与多信号合路，满足端口相位差的要求。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图。
图2是本发明一实施例的第一耦合杆结构示意图。
图3是图2的A-A示意图。
图4是本发明一实施例的第二耦合杆结构示意图。
图中：1-第一耦合杆；11、12、13-第一耦合杆的第一段、第二段、第三段；2-第二耦合杆；21、22、23-第二耦合杆的第一段、第二段、第三段；31-第一输入端；32-第二输入端；41-第一输出端；42-第二输出端；51、52-介质块；6-腔体。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1至图4，本实施例提供一种大功率宽频带的180°带状线腔体电桥，包括腔体6，所述腔体6内设置有第一耦合杆1与第二耦合杆2；所述第一耦合杆1与第二耦合杆2皆为三段式结构，其中第一耦合杆1的第一段11与第三段13分别于与第二耦合杆2的第一段21与第三段23水平平行耦合，该耦合区域为为弱耦合区，第一耦合杆1的第一段11与第一输入端31连接，第一耦合杆1的第三段13与第一输出端41连接，第二耦合杆2的第三段23与第二输入端32连接，第二耦合杆2的第一段21与第二输出端42连接；第一耦合杆1的第二段12与第二耦合杆2的第二段22上下重叠耦合，该耦合区域为强耦合区；特别的，所述第一耦合杆1与第二耦合杆2的第二段12、22厚度小于第一段11、21及第三段13、23的厚度，具体满足以下公式：
其中，t1为第一耦合杆的第一段11、第三段13以及第二耦合杆的第一段21、第三段23的厚度，即该四段厚度相等；t2为第一耦合杆的第二段12及第二耦合杆的第二段22的厚度，即该两段厚度相等；s为第一耦合杆的第二段及第二耦合杆的第二段的间距。
设第一耦合杆1与第二耦合杆2的长度差为，与本实施例中，第一耦合杆1的第一段11及第二段12的长度分别与所述第二耦合杆2的第一段21及第二段22的长度相等，第一耦合杆1的第三段13与第二耦合杆的第三段23长度差为，其满足以下公式：，其中，为耦合杆（包括第一耦合杆及第二耦合杆）的传播常数，为耦合信号传输的四分之一波长，为第二耦合杆的相移，；满足该长度的条件下，耦合路径长度为信号频率对应波长的四分之一，耦合达到最大，信号经第一输入端31及第二输入端32输入，经过第一耦合杆1和第二耦合杆2，从第一输出端41及第二输出端42输出互为等幅且相位差为90°+90°=180°的两个信号。
进一步的，所述第一耦合杆1及第二耦合杆2上还设置有两个介质块51、52，所述介质块51、52的两端固定于所述腔体6的内部，用于增大耦合器的带宽和改善高频的指标在相应的耦合杆位置放置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种大功率宽频带的180°带状线腔体电桥，其特征在于：包括腔体，所述腔体内设置有第一耦合杆与第二耦合杆；所述第一耦合杆与第二耦合杆皆为三段式结构，其中第一耦合杆的第一段与第三段分别与第二耦合杆的第一段与第三段水平平行耦合，为弱耦合区，第一耦合杆的第一段及第三段分别与第一输入端及第一输出端连接，第二耦合杆的第三段及第一段分别与第二输入端及第二输出端连接；第一耦合杆的第二段与第二耦合杆的第二段上下重叠耦合，为强耦合区；第一耦合杆与第二耦合杆的长度差为；根据公式：
其中，为耦合杆的传播常数，为耦合信号传输的四分之一波长，为第二耦合杆的相移，；
信号经第一输入端及第二输入端输入，经过第一耦合杆和第二耦合杆，从第一输出端及第二输出端输出互为等幅且相位差为90°+90°=180°的信号。
2.根据权利要求1所述的大功率宽频带的180°带状线腔体电桥，其特征在于：所述第一耦合杆与第二耦合杆的厚度满足以下公式：
其中，t1为第一耦合杆的第一段、第三段以及第二耦合杆的第一段、第三段厚度；t2为第一耦合杆的第二段及第二耦合杆的第二段厚度；s为第一耦合杆的第二段及第二耦合杆的第二段的间距。
3.根据权利要求1所述的大功率宽频带的180°带状线腔体电桥，其特征在于：所述第一耦合杆及第二耦合杆上还放有材料相同的介质块。
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