CN108054485A - 一种波导四路功率分配器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种波导四路功率分配器，包括：第一波导ET、第二波导ET、第三波导ET、直段波导和弯曲波导；在每个波导ET中，输入波导和第一输出波导、输入波导和第二输出波导均垂直连通，第一输出波导和第二输出波导水平连通，功率分配结构设置在输入波导、第一输出波导和第二输出波导交汇处；功率分配结构中间设置有凸起，凸起两侧均成阶梯状且高度逐渐降低；每级阶梯的竖直部分底端均设置有倒角；第一波导ET的第一输出波导依次通过直段波导、弯曲波导与第二波导ET的输入波导连通；第一波导ET的第二输出波导依次通过直段波导、弯曲波导与第三波导ET的输入波导连通。解决了现有的四路功率分配器的工作频率没法覆盖Ka波段的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及射频电路技术领域，尤其涉及一种波导四路功率分配器。
背景技术
功率分配器是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时可也称为合路器。功率分配器的实现形式多种多样，比如微带功分器和波导功分器等，根据功率分配端口是否有隔离可以分为有耗功分器和无耗功分器。
在现有的四路功率分配器中，公共端口与各个分支端口是垂直的，每个分配端口均匀分布在一个圆面上，然而这种四路功率分配器是窄带的，工作带宽只有3Hz左右，工作频率没办法覆盖整个26.5-40GHz频段，26.5-40GHz频段又称Ka波段。
发明内容
本发明公开了一种波导四路功率分配器，解决了现有的四路功率分配器的工作频率没法覆盖Ka波段的技术问题。
本发明提供了一种波导四路功率分配器，包括：第一波导ET、第二波导ET、第三波导ET、直段波导和弯曲波导；
所述第一波导ET、所述第二波导ET和所述第三波导ET均包括输入波导、第一输出波导和第二输出波导和功率分配结构；
在每个波导ET中，所述输入波导和所述第一输出波导、所述输入波导和所述第二输出波导均垂直连通，所述第一输出波导和所述第二输出波导水平连通，所述功率分配结构设置在所述输入波导、所述第一输出波导和所述第二输出波导交汇处；
所述功率分配结构中间设置有凸起，所述凸起两侧均成阶梯状且高度逐渐降低，用于拓展从所述输入波导进入的信号带宽；
每级阶梯的竖直部分底端均设置有倒角；
所述第一波导ET的第一输出波导依次通过所述直段波导、所述弯曲波导与所述第二波导ET的输入波导连通；
所述第一波导ET的第二输出波导依次通过所述直段波导、所述弯曲波导与所述第三波导ET的输入波导连通。
优选地，
所述第一波导ET、所述第二波导ET和所述第三波导ET的结构相同。
优选地，
所述倒角为圆倒角。
优选地，
所述凸起为等边三角形。
优选地，
所述第二波导ET的第一输出波导、所述第二波导ET的第二输出波导、所述第三波导ET的第一输出波导和所述第三波导ET的第二输出波导在同一平面内。
优选地，
所述第二波导ET的第一输出波导、所述第二波导ET的第二输出波导、所述第三波导ET的第一输出波导和所述第三波导ET的第二输出波导均与所述第一波导ET的输入波导平行。
优选地，
所述功率分配结构为对称设置。
优选地，
所述波导四路功率分配器是由盖板和底板组成的，且所述盖板和所述底板为可拆卸连接。
优选地，
所述底板上设置有定位销，所述盖板上设置有定位孔；
所述定位销与所述定位孔配合，用于所述底板和所述盖板的结合。
优选地，
所述的波导四路功率分配器，还包括用于固定所述底板和所述定位孔的固定组件。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
将功率分配结构的凸起两侧设置成阶梯状，可以拓展从输入波导进入的信号带宽；因为在实际加工时铣刀本身有一定的半径，使得波导功分器内部阶梯线全部实现直角是不可能的，而在本发明中，每级阶梯的竖直部分底端均设置有倒角，所以是可以实现的，因此解决了现有的四路功率分配器的工作频率没法覆盖Ka波段的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种波导四路功率分配器的轴侧图；
图2为本发明提供的一种波导四路功率分配器的俯视图；
图3为本发明提供的一种波导四路功率分配器的前视图；
图4为本发明提供的一种波导四路功率分配器的爆炸图；
图5为本发明提供的一种波导四路功率分配器中波导ET的结构示意图；
图6为本发明提供的一种波导四路功率分配器的局部尺寸示意图；
图7为本发明提供的一种波导四路功率分配器的盖板结构示意图；
图8为本发明提供的一种波导四路功率分配器的底板结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种波导四路功率分配器，解决了现有的四路功率分配器的工作频率没法覆盖Ka波段的技术问题。
在现有的四路功率分配器中，公共端口与各个分支端口是垂直的，每个分配端口均匀分布在一个圆面上，然而这种四路功率分配器是窄带的，工作带宽只有3Hz左右，工作频率没办法覆盖整个26.5-40GHz频段。
发明人在研究中发现，如果需要实现工作频率的展宽，可以通过在波导四路功率分配器内部添加阶梯线获得，阶梯线等效于一个多节阻抗变换网络，因此可以拓展带宽。
然而，全部直角的阶梯线只能存在于理想建模中，实际加工时，由于铣刀本身有一定的半径，实现内部阶梯线全部直角是不可能的，因此加工出全部直角阶梯线的功率分配器也是不可能的，所以发明人想到在阶梯线直角处设置倒角，解决现有的四路功率分配器的工作频率没法覆盖Ka波段的技术问题的同时，使得加工出本发明提供的一种波导四路功率分配器变成可行的。
请参阅图1，本发明提供的一种波导四路功率分配器的轴侧图。
请参阅图2，本发明提供的一种波导四路功率分配器的俯视图。
请参阅图3，本发明提供的一种波导四路功率分配器的前视图。
请参阅图4，本发明提供的一种波导四路功率分配器的爆炸图。
请参阅图5，本发明提供的一种波导四路功率分配器中波导ET的结构示意图。
本发明实施例中提供的一种波导四路功率分配器的一个实施例，包括：第一波导ET1、第二波导ET2、第三波导ET3、直段波导4和弯曲波导5。
第一波导ET1、第二波导ET2和第三波导ET3均包括输入波导11、第一输出波导12和第二输出波导13和功率分配结构。
功率分配结构是用于信号功率分配的，将一个输入信号分配形成多个信号输出，在本实施例中，功率分配结构是将一个输入信号分配形成两个信号输出。
在每个波导ET中，输入波导11和第一输出波导12、输入波导11和第二输出波导13均垂直连通，第一输出波导12和第二输出波导13水平连通，功率分配结构设置在输入波导11、第一输出波导12和第二输出波导13交汇处。
波导ET是对第一波导ET1、第二波导ET2和第三波导ET3的统称。
如图5所示，输入波导11、第一输出波导12和第二输出波导13构成了T型结构。
功率分配结构中间设置有凸起14，凸起14两侧均成阶梯状且高度逐渐降低，用于拓展从输入波导11进入的信号带宽，通过带宽的拓展，可以使得本实施例的波导四路功率分配器的工作频率覆盖26.5-40GHz整个Ka波段。
在本实施例中，凸起14的形状不做限定，可以根据实际需要进行调整。
每级阶梯的竖直部分底端均设置有倒角15，相比直角阶梯状，倒角15结构可以实现，且易于加工。
在本实施例中，倒角15的大小和形状均不做限定，如图5所示，当倒角15足够大时，阶梯的整个竖直部分均为倒角15。
第一波导ET1的第一输出波导12依次通过直段波导4、弯曲波导5与第二波导ET2的输入波导11连通。
第一波导ET1的第二输出波导13依次通过直段波导4、弯曲波导5与第三波导ET3的输入波导11连通。
需要说明的是，直段波导4、弯曲波导5主要是对形状的限定，具体的尺寸可以根据实际进行调整，例如，第一波导ET1的第一输出波导12和第二输出波导13两端连接的直段波导4尺寸可以相同，也可以不同，弯曲波导5同理，此处不做详述。
在凸起14一侧的阶梯中，每阶阶梯可以相同，也可以不同。
如图6所示，本发明提供的一种波导四路功率分配器的局部尺寸示意图。
为了获得较佳的驻波性能，可以调整波导ET中每阶阶梯的长度、距离输出波导上表面的距离、倒角15尺寸R1以及凸起14的深度T1，每阶阶梯的长度例如图6所示的L1、L2、L3，距离输出波导上表面的距离例如W1、W2、W3，其中这里提及的输出波导包括第一输出波导12和第二输出波导13。
此外，还可以通过调节直段波导4的长度L4和弯曲波导5的弯曲半径R2来获得较佳的驻波性能。
另外，在本发明提供的一种波导四路功率分配器的另一个实施例中，第一波导ET1、第二波导ET2和第三波导ET3的结构可以设计为相同，从而可以降低设计时需要优化的参数数目。
进一步地，倒角15可以为圆倒角，凸起14可以为等边三角形。
进一步地，第二波导ET2的第一输出波导12、第二波导ET2的第二输出波导13、第三波导ET3的第一输出波导12和第三波导ET3的第二输出波导13可以在同一平面内，从而便于波导四路功率分配器与功率放大器之间的配合安装。
为了进一步方便波导四路功率分配器与功率放大器之间的配合安装，可以通过调节直段波导4的长度L4和弯曲波导5的弯曲半径R2，来调整第二波导ET2的第一输出波导12、第二波导ET2的第二输出波导13、第三波导ET3的第一输出波导12和第三波导ET3的第二输出波导13之间的距离。
进一步地，第二波导ET2的第一输出波导12、第二波导ET2的第二输出波导13、第三波导ET3的第一输出波导12和第三波导ET3的第二输出波导13均可以与第一波导ET1的输入波导11平行。
进一步地，功率分配结构可以为对称设置，即两侧的阶梯状相同。
另外，在本发明提供的一种波导四路功率分配器的另一个实施例中，波导四路功率分配器是由盖板7和底板6组成的，且盖板7和底板6为可拆卸连接。
进一步地底板6上设置有定位销8，盖板7上设置有定位孔9；
定位销8与定位孔9配合，用于底板6和盖板7的结合。
定位销8和定位孔9构成了盖板7和底板6的镶嵌连接，定位准确，易于装备。
另外，在本发明提供的一种波导四路功率分配器的另一个实施例中，还可以包括用于固定底板6和定位孔9的固定组件。
固定组件的结构有多种，例如可以是十字沉头螺钉，也可以是其他结构的螺母或卡扣结构。
需要说明的是，本发明提供的波导四路功率分配器内部不需要安装阻型膜片，成本低廉且易于装配。
以上对本发明所提供的一种波导四路功率分配器进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种波导四路功率分配器，其特征在于，包括：第一波导ET、第二波导ET、第三波导ET、直段波导和弯曲波导；
所述第一波导ET、所述第二波导ET和所述第三波导ET均包括输入波导、第一输出波导和第二输出波导和功率分配结构；
在每个波导ET中，所述输入波导和所述第一输出波导、所述输入波导和所述第二输出波导均垂直连通，所述第一输出波导和所述第二输出波导水平连通，所述功率分配结构设置在所述输入波导、所述第一输出波导和所述第二输出波导交汇处；
所述功率分配结构中间设置有凸起，所述凸起两侧均成阶梯状且高度逐渐降低，用于拓展从所述输入波导进入的信号带宽；
每级阶梯的竖直部分底端均设置有倒角；
所述第一波导ET的第一输出波导依次通过所述直段波导、所述弯曲波导与所述第二波导ET的输入波导连通；
所述第一波导ET的第二输出波导依次通过所述直段波导、所述弯曲波导与所述第三波导ET的输入波导连通。
2.根据权利要求1所述的波导四路功率分配器，其特征在于，所述第一波导ET、所述第二波导ET和所述第三波导ET的结构相同。
3.根据权利要求1所述的波导四路功率分配器，其特征在于，所述倒角为圆倒角。
4.根据权利要求1所述的波导四路功率分配器，其特征在于，所述凸起为等边三角形。
5.根据权利要求1所述的波导四路功率分配器，其特征在于，所述第二波导ET的第一输出波导、所述第二波导ET的第二输出波导、所述第三波导ET的第一输出波导和所述第三波导ET的第二输出波导在同一平面内。
6.根据权利要求5所述的波导四路功率分配器，其特征在于，所述第二波导ET的第一输出波导、所述第二波导ET的第二输出波导、所述第三波导ET的第一输出波导和所述第三波导ET的第二输出波导均与所述第一波导ET的输入波导平行。
7.根据权利要求1所述的波导四路功率分配器，其特征在于，所述功率分配结构为对称设置。
8.根据权利要求1所述的波导四路功率分配器，其特征在于，所述波导四路功率分配器是由盖板和底板组成的，且所述盖板和所述底板为可拆卸连接。
9.根据权利要求8所述的波导四路功率分配器，其特征在于，所述底板上设置有定位销，所述盖板上设置有定位孔；
所述定位销与所述定位孔配合，用于所述底板和所述盖板的结合。
10.根据权利要求8或9所述的波导四路功率分配器，其特征在于，还包括用于固定所述底板和所述定位孔的固定组件。
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