CN107978830B - 一种大功率波导谐波定向耦合器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大功率波导谐波定向耦合器，属于微波元器件领域，包括耦合结构组件、第一转接波导组件、第二转接波导组件、波导同轴转换组件以及吸收负载组件。本发明所公开的定向耦合器，可以解决测试大功率波导系统中的二次谐波难题，提供了一种大功率波导系统谐波的解决方案；采用分体设计，可以大大拓展同类耦合器的通用性，方便用户使用；耦合结构组件的独立性设计，可定制化程度高。

Description

一种大功率波导谐波定向耦合器
技术领域
本发明属于微波元器件领域，具体涉及一种大功率波导谐波定向耦合器。
背景技术
定向耦合器作为信号分离元件，应用广泛，尤其是在大功率系统中，耦合出一部分信号，用于检测、监测。
大功率波导定向耦合器，其基础就是孔耦合，耦合结构主要由主路波导、副路波导和耦合片组成，其结构示意图如图1所示。信号从主路波导端口①输入，端口②直通输出，从副路波导端口④耦合输出，端口③为隔离端口。
现有波导定向耦合器，耦合输出信号的频率和输入信号一致，无法通过耦合端口检测大功率波导系统的二次谐波。本发明针对这一情况，采用了新型的谐波耦合结构方式，使耦合输出信号频率为输入信号频率的二次谐波，可以方便地通过耦合端口检测大功率系统的二次谐波，而不对主路输入信号造成大的影响。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明公开了一种大功率波导谐波定向耦合器，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种大功率波导谐波定向耦合器，包括耦合结构组件、第一转接波导组件、第二转接波导组件、波导同轴转换组件以及吸收负载组件；
耦合结构组件，被配置为用于实现耦合器的耦合功能，其上设置有输入端口、输出端口、耦合端口和隔离端口；
第一转接波导组件和第二转接波导组件结构相同，被配置为用于实现信号的传输和模式转换匹配，其中，第一转接波导组件通过法兰结构与耦合端口连接，第二转接波导组件通过法兰结构与隔离端口连接；
波导同轴转换组件，被配置为用于实现耦合信号的同轴输出和模式转换匹配，其通过法兰结构与第一转接波导组件连接；
吸收负载组件，被配置为用于实现耦合器隔离端信号的吸收,其通过法兰结构与第二转接波导组件连接。
优选地，耦合结构组件由上腔、耦合片和下腔组成，耦合片位于上腔和下腔之间，上腔、耦合片和下腔通过螺钉固定在一起。
本发明所带来的有益技术效果：
本发明所公开的定向耦合器，可以解决测试大功率波导系统中的二次谐波难题，提供了一种大功率波导系统谐波的解决方案；采用分体设计，可以大大拓展同类耦合器的通用性，方便用户使用；耦合结构组件的独立性设计，可定制化程度高。
附图说明
图1是现有的大功率波导定向耦合器的耦合结构示意图。
图2是大功率波导谐波定向耦合器的外形结构示意图。
图3(a)为耦合结构组件的正视图。
图3(b)为耦合结构组件的侧视图。
图4(a)是第一转接波导组件和第二转接波导组件的8mm波导端口的结构示意图。
图4(b)是第一转接波导组件和第二转接波导组的5mm波导端口的结构示意图。
图4(c)是第一转接波导组件和第二转接波导组件的结构剖面示意图。
图5(a)是波导同轴转换组件的结构剖面示意图
图5(b)是波导同轴转换组件的波导端面侧视图。
图6(a)是吸收负载组件的结构示意图。
图6(b)是吸收负载组件的波导端面侧视图。
其中：1-耦合结构组件；2-第一转接波导组件；3-第二转接波导组件；4-波导同轴转换组件；5-吸收负载组件；6-上腔；7-耦合片；8-下腔。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图2所示，本发明耦合器实物为单定向耦合器，主路传输线为WR28矩形波导，传输信号为29GHz-31.5GHz；副路最终耦合输出的接口为1.85mm同轴，耦合输出信号为主路信号的二次谐波即58GHz-63GHz，耦合度为20dB。
一种大功率波导谐波定向耦合器，包括耦合结构组件1、第一转接波导组件2、第二转接波导组件3、波导同轴转换组件4以及吸收负载组件5；
耦合结构组件1，被配置为用于实现耦合器的耦合功能，其上设置有输入端口、输出端口、耦合端口和隔离端口；其结构如图3(a)和3(b)所示。
第一转接波导组件2和第二转接波导组件3结构相同，被配置为用于实现信号的传输和模式转换匹配，其中，第一转接波导组件2通过法兰结构与耦合端口连接，第二转接波导组件3通过法兰结构与隔离端口连接；其结构如图4(c)所示。
第一转接波导组件和第二转接波导组件的8mm波导端口的结构如图4(a)所示。
第一转接波导组件和第二转接波导组件的5mm波导端口的结构如图4(b)所示。
波导同轴转换组件4，被配置为用于实现耦合信号的同轴输出和模式转换匹配，其通过法兰结构与第一转接波导组件连接；其结构如图5(a)所示。
波导同轴转换组件的波导端面侧视结构图如5(b)所示。
吸收负载组件5，被配置为用于实现耦合器隔离端信号的吸收,其通过法兰结构与第二转接波导组件连接。其结构如图6(a)所示。
吸收负载组件的波导端面侧视如6(b)所示。
耦合结构组件1由上腔6、耦合片7和下腔8组成，耦合片7位于上腔6和下腔8之间，上腔6、耦合片7和下腔8通过螺钉固定在一起。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种大功率波导谐波定向耦合器，其特征在于，包括耦合结构组件、第一转接波导组件、第二转接波导组件、波导同轴转换组件以及吸收负载组件；
耦合结构组件，被配置为用于实现耦合器的耦合功能，其上设置有输入端口、输出端口、耦合端口和隔离端口；
第一转接波导组件和第二转接波导组件结构相同，被配置为用于实现信号的传输和模式转换匹配，其中，第一转接波导组件通过法兰结构与耦合端口连接，第二转接波导组件通过法兰结构与隔离端口连接；
波导同轴转换组件，被配置为用于实现耦合信号的同轴输出和模式转换匹配，其通过法兰结构与第一转接波导组件连接；
吸收负载组件，被配置为用于实现耦合器隔离端信号的吸收,其通过法兰结构与第二转接波导组件连接。
2.根据权利要求1所述的大功率波导谐波定向耦合器，其特征在于，耦合结构组件由上腔、耦合片和下腔组成，耦合片位于上腔和下腔之间，上腔、耦合片和下腔通过螺钉固定在一起。
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