CN108281745A - 魔t功分器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种魔T功分器，该魔T功分器包括：输入波导、以及垂直于输入波导且连接于输入波导的第一输出波导和第二输出波导、以及匹配结构，匹配结构设置于第一输出波导和第二输出波导相连接且与输入波导对应位置，匹配结构为具有尖端结构的凹槽、且尖端位于输入波导的内部。本发明通过在第一输出波导和第二输出波导相连接且与输入波导对应位置设置匹配结构，且匹配结构的尖端位于输入波导的内部，能够使本发明的魔T功分器具有良好的隔离度，而且结构简单、设计方便，在加工过程中能够一次铣切出来，大大降低加工的难度，进而提高了魔T功分器的精度和性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种功分器，具体来说，涉及一种魔T功分器。
背景技术
功率分配器和合成器是微波系统中的重要组件，用于将传输功率分配到不同的负载中去，或将不同的功率合为一路，以获得更大的功率。微波功率分配器的性能如插损、隔离度、相位平衡度和幅度平衡度等指标将对整个系统的性能产生重要影响。
现有的大部分魔T功分器一般采用金属柱结构和分级阶梯结构来起到分流和调节匹配的作用，而金属柱和分级阶梯这些匹配结构都使魔T功分器在加工上存在一定的难度，并且难以保证魔T功分器所需要的精度要求，从而大大降低了魔T功分器的性能。
针对相关技术中魔T功分器的精度和性能难以保证的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中魔T功分器的精度和性能难以保证的问题，本发明提出一种魔T功分器，能够降低加工的难度，能够提高魔T功分器的精度和性能。
本发明的技术方案是这样实现的：
根据本发明的一个方面，提供了一种魔T功分器，包括：输入波导、以及垂直于输入波导且连接于输入波导的第一输出波导和第二输出波导、以及匹配结构；所述匹配结构设置于所述第一输出波导和所述第二输出波导相连接且与所述输入波导对应位置，所述匹配结构为具有尖端结构的凹槽、且所述尖端位于输入波导的内部。
优选地，匹配结构相对于输入波导的轴线对称。
优选地，匹配结构的截面线为匹配曲线，且匹配曲线为服从正态分布函数的曲线。
优选地，输入波导、第一输出波导、和第二输出波导均为矩形波导。
优选地，输入波导、第一输出波导、和第二输出波导均为基片集成波导。
优选地，第一输出波导还包括：第一转向波导，第一输出波导通过第一转向波导向远离输入波导的方向延伸。
优选地，第二输出波导还包括：第二转向波导，第二转向波导使得第二输出波导向远离输入波导的方向延伸。
优选地，第一转向波导和第二转向波导的外倒角均为90度圆角。
优选地，第一转向波导和第二转向波导的内倒角均为90度圆角。
优选地，基片集成波导包括：介质基片：以及贯穿介质基片且相邻设置的多个金属短柱。
本发明通过在第一输出波导和第二输出波导相连接且与输入波导对应位置设置匹配结构，且匹配结构的尖端位于输入波导的内部，能够使本发明的魔T功分器具有良好的隔离度，而且结构简单、设计方便，在加工过程中能够一次铣切出来，大大降低加工的难度，进而提高了魔T功分器的精度和性能。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
应该注意的是，这些附图意在示出在某些示例性的实施例中使用的方法、结构和/或材料的一般特性，并且用于补充下面所提供的文字描述。然而，这些附图不是成比例绘制，并且不可能精确反应任意给定实施例的精确结构或性能特性，并且不应该被解释为通过示例性的实施例对包含的意义或属性的范围进行限定或限制。在多个附图中使用的相似或相同的参考标号意在表明相似或相同的元件或部件。
图1是根据本发明一个实施例魔T功分器的结构示意图；
图2是根据本发明另一个实施例魔T功分器的俯视示意图；
图3是图2中A-A方向的剖视示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种魔T功分器。
如图1和图2所示，根据本发明实施例的魔T功分器包括：输入波导10、以及与输入波导10位于同一平面上、垂直于输入波导10且连接于输入波导10的第一输出波导20和第二输出波导30；在第一输出波导20和第二输出波导30相连接且与输入波导10对应位置处设置有匹配结构40，该匹配结构40为具有尖端结构的凹槽、且此尖端位于输入波导10的内部。
上述技术方案，在与输入波导10相对应的位置，通过设置匹配结构40且该匹配结构40的尖端位于输入波导10的内部，能够使本发明的魔T功分器具有良好的隔离度，而且结构简单、设计方便，且具有低剖面特性，易于集成。在加工过程中能够一次铣切出来，大大降低加工的难度，进而提高了魔T功分器的精度和性能。
如图1和图2所示，第一输出波导20还可以包括：第一转向波导21，第一输出波导20通过第一转向波导21向远离输入波导10的方向延伸。第二输出波导30还可以包括：第二转向波导31，第二转向波导31使得第二输出波导30向远离输入波导10的方向延伸。
优选地，第一转向波导21和第二转向波导31的外倒角均为90度圆角。
优选地，第一转向波导21和第二转向波导31的内倒角均为90度圆角。
输入波导10经过上述匹配结构40，使电磁波经过第一转向波导21和第二转向波导31的90度圆角弯曲后，能够在同一方向上的两个输出端口输出等幅同相的电磁波，同时两输出端口之间能够具有很高的隔离度。
根据本发明的一个实施例，匹配结构40相对于输入波导10的轴线对称。
进一步地，匹配结构40的截面线为匹配曲线，且该匹配曲线为正态分布函数曲线。正态分布函数的公式如公式(1)：
其中，σ表示标准差，其控制匹配曲线的顶点位置，可以通过标准差σ调节匹配结构40的尖端在输入波导10内的具体位置；
μ表示期望，其控制匹配曲线的位置，可以通过期望μ调节匹配结构40的具体位置。
进一步地，可通过配置匹配结构40及其尖端在输入波导10内部的位置来调节魔T功分器的功率分配效果以及隔离度。功率分配效果可包括相位平衡度和幅度平衡度，即可通过配置匹配曲线来调节魔T功分器的相位平衡度和幅度平衡度。具体地，功率分配效果好则相应的隔离度会较差，同样地隔离度好则相应的功率分配效果会较差，可根据需要对匹配结构40及其尖端在输入波导10内部的具体位置进行设计。
通过调节标准差σ和期望μ这两个参数，就可以得出匹配曲线的结构分布；进而可以调节本发明的魔T功分器的功率分配效果和隔离度。因此，在对魔T功分器进行调节的过程中，由于需要对标准差σ和期望μ这两个参数进行调节，从而相应地降低了调节的复杂性，更易于设计。
如图1所示，根据本发明的一个实施例，输入波导10、第一输出波导20、和第二输出波导30均为矩形波导。
如图2和图3所示，根据本发明的一个实施例，输入波导10、第一输出波导20、和第二输出波导30均为基片集成波导。
根据本发明的一个实施例，基片集成波导包括：介质基片50，以及贯穿介质基片50且相邻设置的多个金属短柱60。基片集成波导能够方便地实现与共面波导等的集成，且损耗较低。电磁波可在多个金属短柱60形成的通道中传输，电磁波在基片集成波导中传输时，其传输特性与在传统的矩形波导中的传输特性类似。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过在第一输出波导和第二输出波导相连接且与输入波导对应位置设置匹配结构，且匹配结构的尖端位于输入波导的内部，能够使本发明的魔T功分器具有良好的隔离度，而且结构简单、设计方便，且具有低剖面特性、易于集成。在加工过程中能够一次铣切出来，大大降低加工的难度，进而提高了魔T功分器的精度和性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种魔T功分器，包括：输入波导、以及垂直于所述输入波导且连接于所述输入波导的第一输出波导和第二输出波导，其特征在于，还包括：
匹配结构，所述匹配结构设置于所述第一输出波导和所述第二输出波导相连接且与所述输入波导对应位置，所述匹配结构为具有尖端结构的凹槽、且所述尖端位于输入波导的内部。
2.根据权利要求1所述的魔T功分器，其特征在于，所述匹配结构相对于所述输入波导的轴线对称。
3.根据权利要求2所述的魔T功分器，其特征在于，所述匹配结构的截面线为匹配曲线，且所述匹配曲线为正态分布函数曲线。
4.根据权利要求1所述的魔T功分器，其特征在于，所述输入波导、第一输出波导、和第二输出波导均为矩形波导。
5.根据权利要求1所述的魔T功分器，其特征在于，所述输入波导、第一输出波导、和第二输出波导均为基片集成波导。
6.根据权利要求1所述的魔T功分器，其特征在于，所述第一输出波导还包括：
第一转向波导，所述第一输出波导通过所述第一转向波导向远离所述输入波导的方向延伸。
7.根据权利要求6所述的魔T功分器，其特征在于，所述第二输出波导还包括：
第二转向波导，所述第二转向波导使得所述第二输出波导向远离所述输入波导的方向延伸。
8.根据权利要求7所述的魔T功分器，其特征在于，所述第一转向波导和所述第二转向波导的外倒角均为90度圆角。
9.根据权利要求8所述的魔T功分器，其特征在于，所述第一转向波导和所述第二转向波导的内倒角均为90度圆角。
10.根据权利要求5所述的魔T功分器，其特征在于，所述基片集成波导包括：
介质基片：以及
贯穿所述介质基片且相邻设置的多个金属短柱。
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