CN110350281B - 一种超宽带脊波导功分器 - Google Patents

一种超宽带脊波导功分器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种超宽带脊波导功分器，包括总口波导端口、分支口波导端口组件和一级负载；总波导导端口内有总口标准波导管，总口标准波导管左右两侧内壁有第一波导脊，两个第一波导脊在后端相靠近一侧有第一台阶过度；分支口波导端口组件分布于总口波导端口后端两侧，分支口波导端口组件前端通过第一波导管段与总口波导端口后端连为一体，第一波导管段内壁左右两侧有第二波导脊，位于外侧第二波导脊与第一波导脊连为一体；负载装配于总口波导端口与两组分支口波导端口组件的连接处，且其匹配块伸入两侧第一台阶过度之间。优点：根据分支口的位置确定匹配结构中直角切角的位置，综合优化直角切角及多级台阶过渡，在超宽带内实现良好匹配。

Description

一种超宽带脊波导功分器
技术领域
本发明涉及微波器件领域，特别涉及一种超宽带脊波导功分器。
背景技术
功分器广泛应用于雷达，通信领域。相比于平面功分器，波导功分器有损耗小，功率容量大的优点。传统的波导功分器一般为E-T或者H-T，分支口无隔离，并且难以做到超宽带。而用波导魔T代替波导功分器需要用波导负载，存在体积大的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种超宽带脊波导功分器，有效的克服了现有技术的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种超宽带脊波导功分器，包括总口波导端口、分支口波导端口组件和一级负载；
上述总口波导端口内具有前后贯穿其的总口标准波导管，上述总口标准波导管左右两侧内壁对称设有第一波导脊，两个上述第一波导脊在后端相互靠近的一侧分别设有第一台阶过度；
上述分支口波导端口组件设有两组，并分别左右对称的分布于上述总口波导端口后端的两侧，每组上述分支口波导端口组件的前端的波导端口分别通过第一波导管段与上述总口波导端口的后端连为一体，且上述第一波导管段的前端管口分别与上述总口标准波导管的后端相连通，上述第一波导管段内壁左右两侧对称设有第二波导脊，位于外侧的上述第二波导脊与对应侧的上述第一波导脊连为一体；
上述一级负载装配于上述总口波导端口与两组上述分支口波导端口组件的连接处，且其匹配块伸入上述总口标准波导管后端内部，并伸至两侧上述第一台阶过度之间。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，每组上述分支口波导端口组件均由一个分支口波导端口构成，上述分支口波导端口的前端均构成上述分支口波导端口组件的波导端口，每个上述分支口波导端口内均具有贯穿其前后端的分支口标准波导管，上述分支口标准波导管构成上述第一波导管段，且其内部的前端设有直角切角，上述第二波导脊的后端分别延伸至对应的上述分支口标准波导管的后端管口处，位于内侧的上述第二波导脊在直角切角处的后端的侧端设有第二台阶过度。
进一步，上述第一台阶过度包括一个第一台阶面，上述第二台阶过度包括3-4个第二台阶面，且该3-4个第二台阶面由前向后逐渐扩大。
进一步，每组上述分支口波导端口组件均包括两个分支口波导端口和两个二级负载构成，每组的两个上述分支口波导端口分别左右对称的分布于对应的上述第一波导管段的左右两侧，且两个上述分支口波导端口的前端分别与对应的上述第一波导管段后端连为一体，每个上述分支口波导端口内均具有贯穿其前后两端的分支口标准波导管，上述分支口标准波导管的前端均与对应的上述第一波导管段的后端相连通，上述分支口标准波导管内部的前端均设有直角切角，每个上述分支口标准波导管的左右两侧内壁上均对称设有第三波导脊，位于外侧的上述第三波导脊的前端延伸至与对应的上述第一波导管段内部对应侧的上述第二波导脊连为一体，位于外侧的上述第二波导脊的后端的侧端设有第二台阶过度，位于内侧的上述第三波导脊在直角弯折处的后端的侧端设有第三台阶过度，上述第二台阶过度延伸至对应的上述第二波导脊的后端端部，两个上述二级负载分别装配于每组的两个上述分支口波导端口与对应的上述第一波导管段的连接处，且每个上述二级负载的匹配块均伸入对应的上述第一波导管段内部后端，并伸至两侧上述第二台阶过度之间。
进一步，上述第一台阶过度包括一个第一台阶面，上述第二台阶过度包括3-4个第二台阶面，且该3-4个第二台阶面由前向后逐渐扩大，上述第三台阶过度包括3-4个第三台阶面，且该3-4个第三台阶面由前向后逐渐扩大。
进一步,上述一级负载和/或二级负载为50欧同轴负载。
本发明的有益效果是：结构设计合理，根据分支口的位置确定匹配结构中直角切角的位置，综合优化直角切角及多级台阶过渡，在超宽带内实现良好的匹配，负载为同轴负载，体积小，负载带有匹配块，实现负载与匹配结构的超宽带匹配，并且实现分支口的隔离。
附图说明
图1为本发明的超宽带脊波导功分器的一分二实施例产品结构示意图；
图2为本发明的超宽带脊波导功分器的实施例一的断面结构图；
图3为本发明的超宽带脊波导功分器中一分二总口驻波曲线；
图4为本发明的超宽带脊波导功分器中负载的结构示意图；
图5为本发明的超宽带脊波导功分器的一分四实施例产品结构示意图；
图6为本发明的超宽带脊波导功分器中一分四总口驻波曲线。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、总口波导端口，2、分支口波导端口，3、一级负载，5、二级负载，11、第一波导脊，21、第二波导脊，41、第三波导脊，111、第一台阶过度，211、第二台阶过度，401、标准负载，402、介质块，403、匹配块，411、第三台阶过度。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一：如图1和2所示，该实施例为超宽带脊波导功分器的一分二产品，具体如下：
包括总口波导端口1、分支口波导端口组件和一级负载3；上述总口波导端口1内具有前后贯穿其的总口标准波导管，上述总口标准波导管左右两侧内壁对称设有第一波导脊11，两个上述第一波导脊11在后端相互靠近的一侧分别设有第一台阶过度111；上述分支口波导端口组件设有两组，并分别左右对称的分布于上述总口波导端口1后端的两侧，每组上述分支口波导端口组件的前端的波导端口分别通过第一波导管段与上述总口波导端口1的后端连为一体，且上述第一波导管段的前端管口分别与上述总口标准波导管的后端相连通，上述第一波导管段内壁左右两侧对称设有第二波导脊21，位于外侧的上述第二波导脊21与对应侧的上述第一波导脊11连为一体；上述一级负载3装配于上述总口波导端口1与两组上述分支口波导端口组件的连接处，且其匹配块伸入上述总口标准波导管后端内部，并伸至两侧上述第一台阶过度111之间；
具体的，每组上述分支口波导端口组件均由一个分支口波导端口2构成，上述分支口波导端口2的前端均构成上述分支口波导端口组件的波导端口，每个上述分支口波导端口2内均具有贯穿其前后端的分支口标准波导管，上述分支口标准波导管构成上述第一波导管段，且其内部的前端设有直角切角，上述第二波导脊21的后端分别延伸至对应的上述分支口标准波导管的后端管口处，位于内侧的上述第二波导脊21在直角切角处的后端的侧端设有第二台阶过度211。
作为一种优选的实施方式，上述第一台阶过度(111)包括一个第一台阶面(该台阶面延伸至第一波导脊11的后端端部)，上述第二台阶过度(211)包括3-4个第二台阶面，且该3-4个第二台阶面由前向后逐渐扩大。
其中，一分二总口的驻波曲线如图3所示。
实施例二：如图5所示，该实施例为超宽带脊波导功分器的一分四产品，具体如下：
包括总口波导端口1、分支口波导端口组件和一级负载3；上述总口波导端口1内具有前后贯穿其的总口标准波导管，上述总口标准波导管左右两侧内壁对称设有第一波导脊11，两个上述第一波导脊11在后端相互靠近的一侧分别设有第一台阶过度111；上述分支口波导端口组件设有两组，并分别左右对称的分布于上述总口波导端口1后端的两侧，每组上述分支口波导端口组件的前端的波导端口分别通过第一波导管段与上述总口波导端口1的后端连为一体，且上述第一波导管段的前端管口分别与上述总口标准波导管的后端相连通，上述第一波导管段内壁左右两侧对称设有第二波导脊21，位于外侧的上述第二波导脊21与对应侧的上述第一波导脊11连为一体；上述一级负载3装配于上述总口波导端口1与两组上述分支口波导端口组件的连接处，且其匹配块伸入上述总口标准波导管后端内部，并伸至两侧上述第一台阶过度111之间；
具体的，每组上述分支口波导端口组件均包括两个分支口波导端口2和两个二级负载5构成，每组的两个上述分支口波导端口2分别左右对称的分布于对应的上述第一波导管段的左右两侧，且两个上述分支口波导端口2的前端分别与对应的上述第一波导管段后端连为一体，每个上述分支口波导端口2内均具有贯穿其前后两端的分支口标准波导管，上述分支口标准波导管的前端均与对应的上述第一波导管段的后端相连通，上述分支口标准波导管内部的前端均设有直角切角，每个上述分支口标准波导管的左右两侧内壁上均对称设有第三波导脊41，位于外侧的上述第三波导脊41的前端延伸至与对应的上述第一波导管段内部对应侧的上述第二波导脊21连为一体，位于外侧的上述第二波导脊21的后端的侧端设有第二台阶过度211，位于内侧的上述第三波导脊41在直角弯折处的后端的侧端设有第三台阶过度411，上述第二台阶过度211延伸至对应的上述第二波导脊21的后端端部，两个上述二级负载5分别装配于每组的两个上述分支口波导端口2与对应的上述第一波导管段的连接处，且每个上述二级负载5的匹配块均伸入对应的上述第一波导管段内部后端，并伸至两侧上述第二台阶过度211之间。
作为一种优选的实施方式，上述第一台阶过度(111)包括一个第一台阶面(该台阶面延伸至第一波导脊11的后端端部)，上述第二台阶过度211包括3-4个第二台阶面，且该3-4个第二台阶面由前向后逐渐扩大，上述第三台阶过度411包括3-4个第三台阶面，且该3-4个第三台阶面由前向后逐渐扩大。
其中，一分四总口的驻波曲线如图6所示。
两个实施例中，一级负载3和二级负载5为同一型号的产品，具体结构如图4所示，该负载包括标准负载401、介质块402和匹配块403，介质块402连接在标准负载401一端，匹配块403卡接装配在介质块402远离标准负载401的一端，负载在装配时，一级负载3中的匹配块伸入对应的总口标准波导管后端，二级负载5中的匹配块伸入对应的第一波导管段的后端管口内，同时，无论是一级负载3和二级负载5都在对应的介质块402四周装有连接法兰，在装配时，通过连接法兰装配在对应的位置(具体为一级负载3的连接法兰与两个第一波导管段的前端装配在一起，二级负载5的连接法兰与对应的两个分支口波导端口2的前端装配在一起)。
作为一种优选的实施方式，上述一级负载3和/或二级负载5为50欧同轴负载，其参数合理，与功分器本体匹配度高。
整个超宽带脊波导功分器能够根据分支口的位置确定相应的直角弯折处(直角切角)的位置，综合优化直角切角及多级台阶过渡，在超宽带内实现良好的匹配，同时，负载为同轴负载，体积小，负载带有匹配块，实现负载与匹配结构的超宽带匹配，并且实现分支口的隔离。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (3)

1.一种超宽带脊波导功分器，其特征在于：包括总口波导端口(1)、分支口波导端口组件和一级负载(3)；
所述总口波导端口(1)内具有前后贯穿其的总口标准波导管，所述总口标准波导管左右两侧内壁对称设有第一波导脊(11)，两个所述第一波导脊(11)在后端相互靠近的一侧分别设有第一台阶过渡(111)；
所述分支口波导端口组件设有两组，并分别左右对称的分布于所述总口波导端口(1)后端的两侧，每组所述分支口波导端口组件的前端的波导端口分别通过第一波导管段与所述总口波导端口(1)的后端连为一体，且所述第一波导管段的前端管口分别与所述总口标准波导管的后端相连通，所述第一波导管段内壁左右两侧对称设有第二波导脊(21)，位于外侧的所述第二波导脊(21)与对应侧的所述第一波导脊(11)连为一体，所述外侧为两个所述分支口波导端口组件相互远离的一侧；
所述一级负载(3)装配于所述总口波导端口(1)与两组所述分支口波导端口组件的连接处，且其匹配块伸入所述总口标准波导管后端内部，并伸至两侧所述第一台阶过渡(111)之间；
每组所述分支口波导端口组件均包括一个第一分支口波导端口(2)，所述第一分支口波导端口(2)的前端均构成所述分支口波导端口组件的波导端口，每个所述第一分支口波导端口(2)内均具有贯穿其前后端的第一分支口标准波导管，所述第一分支口标准波导管构成所述第一波导管段，所述第一波导管段内部的前端设有直角切角，所述第二波导脊(21)的后端分别延伸至对应的所述第一分支口标准波导管的后端管口处，位于内侧的所述第二波导脊(21)在直角切角处的后端的侧端设有第二台阶过渡(211)，所述内侧为两个所述分支口波导端口组件相互靠近的一侧；
每组所述分支口波导端口组件均还包括两个第二分支口波导端口和一个二级负载(5)，每组的两个所述第二分支口波导端口分别左右对称的分布于对应的所述第一波导管段后端的左右两侧，且两个所述第二分支口波导端口的前端分别与对应的所述第一波导管段后端连为一体，每个所述第二分支口波导端口内均具有贯穿其前后两端的第二分支口标准波导管，所述第二分支口标准波导管的前端均与对应的所述第一波导管段的后端相连通，所述第二分支口标准波导管内部的前端均设有直角切角，每个所述第二分支口标准波导管的左右两侧内壁上均对称设有第三波导脊(41)，位于外侧的所述第三波导脊(41)的前端延伸至与对应的所述第一波导管段内部对应侧的所述第二波导脊(21)连为一体，该外侧是指两个第二分支口波导端口相互远离的一侧，位于内侧的所述第二波导脊(21)的后端的侧端设有第二台阶过渡(211)，位于内侧的所述第三波导脊(41)在直角切角处的后端的侧端设有第三台阶过渡(411)，所述第二台阶过渡(211)延伸至对应的所述第二波导脊(21)的后端端部，两个所述二级负载(5)分别装配于每组的两个所述第二分支口波导端口与对应的所述第一波导管段的连接处，且每个所述二级负载(5)的匹配块均伸入对应的所述第一波导管段内部后端，并伸至两侧所述第二台阶过渡(211)之间。
2.根据权利要求1所述的一种超宽带脊波导功分器，其特征在于：所述第一台阶过渡(111)包括一个第一台阶面，所述第二台阶过渡(211)包括3-4个第二台阶面，且该3-4个第二台阶面由前向后逐渐扩大，所述第三台阶过渡(411)包括3-4个第三台阶面，且该3-4个第三台阶面由前向后逐渐扩大。
3.根据权利要求1或2所述的一种超宽带脊波导功分器，其特征在于：所述一级负载(3)和/或二级负载(5)为50欧同轴负载。
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