CN112072256A - 一种基于波导耦合缝隙的功率合成网络 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于通信技术领域，提供了一种基于波导耦合缝隙的功率合成网络，包括主波导、两路耦合波导和多路分支波导，主波导和两路耦合波导的组合呈“T”字型结构；两路耦合波导上设置有多个波导耦合缝隙；分支波导分别通过波导耦合缝隙与两路耦合波导连接。本申请实施例提供的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，通过在主波导上设置开有波导耦合缝隙的耦合波导，实现主波导到多个分支波导的直接耦合传输，使主波导直接串联耦合连接各个分支波导。这种新的主波导与各个分支波导之间的耦合方式，能够减小设备尺寸，节省空间。
Description
技术领域
本申请属于通信技术领域，尤其涉及一种基于波导耦合缝隙的功率合成网络。
背景技术
在传统的功率合成波导网络中，一般从主波导开始，采用1→2→4→……2n的方式，逐级耦合连接至各个分支波导，波导网络的平铺尺寸较大，难以满足设备小型化设计的需要。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于波导耦合缝隙的功率合成网络，以解决传统波导网络平铺尺寸较大的问题。
本申请实施例提供了一种基于波导耦合缝隙的功率合成网络，包括：主波导、两路耦合波导和多路分支波导，所述主波导和所述两路耦合波导的组合呈“T”字型结构；所述两路耦合波导上设置有多个波导耦合缝隙；所述分支波导分别通过所述波导耦合缝隙与所述两路耦合波导连接；所述分支波导与所述波导耦合缝隙一一对应。从每一路耦合波导上靠近所述主波导的一端开始，将相邻的两个波导耦合缝隙划分为一组；每组波导耦合缝隙中的两个波导耦合缝隙呈镜像对称设置。
在本申请的一些实施例中，所述主波导上靠近所述两路耦合波导的一端设置有两个主波导膜片；所述两个主波导膜片对称设置在所述主波导的两侧内壁上。
在本申请的一些实施例中，所述两路耦合波导的连接处设置有一个中心膜片，所述中心膜片朝所述主波导的方向凸起。
在本申请的一些实施例中，每组波导耦合缝隙中的两个波导耦合缝隙之间的距离，为所述功率合成网络内所传输信号的0.5倍波导波长。
在本申请的一些实施例中，任一波导耦合缝隙到其对应的分支波导的短路面之间的距离，为所述功率合成网络内所传输信号的0.5倍波导波长。
在本申请的一些实施例中，位于每一路耦合波导上最外侧的波导耦合缝隙到其对应的耦合波导的短路面之间的距离，为所述功率合成网络内所传输信号的0.5倍波导波长。
在本申请的一些实施例中，任一波导耦合缝隙的中心均位于其对应的耦合波导的纵向轴线上，且任一波导耦合缝隙与其对应的耦合波导的纵向轴线之间的角度可调。
在本申请的一些实施例中，在所述主波导远离所述两路耦合波导的一端设置有至少一个过度波导。
在本申请的一些实施例中，所述至少一个过度波导的底面均与所述主波导的底面齐平。
在本申请的一些实施例中，所述分支波导的数量与所述波导耦合缝隙的数量相同，均为2n，n为整数且n≥2。
本申请实施例提供的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，通过在主波导上设置开有波导耦合缝隙的耦合波导，实现主波导到多个分支波导的直接耦合传输，使主波导直接串联耦合连接各个分支波导。这种新的主波导与各个分支波导之间的耦合方式，能够减小设备尺寸，节省空间。
此外，本申请实施例提供的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，通过在主波导上设置主波导膜片，将主波导设计为颈部收窄的阶梯波导，实现主波导和耦合波导的匹配；通过在两个耦合波导的连接处设置朝向主波导的中心膜片，能够有效改善从主波导进入并传输的信号发生反射的情况，有利于提高整个功率合成网络的信号传输能力；通过调整每个耦合波导最外侧的耦合缝隙到耦合波导短路面的距离，可以调整整个功率合成网络的工作频率，拓展功率合成网络的应用场景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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他的附图。
图1是本申请实施例提供的基于波导耦合缝隙的功率合成网络的一个具体示例的俯视示意图；
图2为图1中主波导的左视示意图。
其中，100—主波导，101—主波导膜片，102—中心膜片，103—过度波导，200—耦合波导，300—分支波导，400—波导耦合缝隙。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1所示为包含四路分支波导的功率合成网络。如图1所示，该功率合成网络包括主波导100、两路耦合波导200和四路分支波导300。主波导100和两路耦合波导200的组合呈“T”字型结构。两路耦合波导200上设置有四个波导耦合缝隙400。分支波导300与波导耦合缝隙400一一对应，分支波导300的数量与波导耦合缝隙400的数量相同，均为2n，n为整数且n≥2。对于图1所示的功率合成网络，串接有四个分支波导300，n＝2。分支波导300分别通过波导耦合缝隙400与两路耦合波导200连接。
从每一路耦合波导200上靠近主波导100的一端开始，将相邻的两个波导耦合缝隙400划分为一组，每组波导耦合缝隙中的两个波导耦合缝隙400呈镜像对称设置，通过镜像对称设置的两个临近波导耦合缝隙400，能够使这两个波导耦合缝隙400输出的信号相位相差180°。
主波导100上靠近两路耦合波导200的一端设置有两个主波导膜片101，两个主波导膜片101对称设置在主波导100的两侧内壁上。通过在主波导100上设置主波导膜片101，将主波导100设计为颈部收窄的阶梯波导，实现主波导100和耦合波导200的匹配。
两路耦合波导200的连接处设置有一个中心膜片102，中心膜片102朝主波导100的方向凸起。通过在两个耦合波导200的连接处设置朝向主波导100的中心膜片102，能够有效改善从主波导100进入并传输的信号发生反射的情况，有利于提高整个功率合成网络的信号传输能力。
每组波导耦合缝隙中的两个波导耦合缝隙400之间的距离h1，为功率合成网络内所传输信号的0.5倍波导波长。
任一波导耦合缝隙400到其对应的分支波导的短路面之间的距离h2，为功率合成网络内所传输信号的0.5倍波导波长。
位于每一路耦合波导200上最外侧的波导耦合缝隙400到其对应的耦合波导的短路面之间的距离h3，为功率合成网络内所传输信号的0.5倍波导波长。通过调整每个耦合波导200最外侧的耦合缝隙400到耦合波导200短路面的距离h3，可以调整整个功率合成网络的工作频率，拓展功率合成网络的应用场景。
任一波导耦合缝隙400的中心均位于其对应的耦合波导200的纵向轴线上，且任一波导耦合缝隙400与其对应的耦合波导200的纵向轴线之间的角度可调。一般，功率合成网络中串接的分支波导400越多，每个波导耦合缝隙400与其对应的耦合波导200的纵向轴线之间的角度越大(角度范围在0°至90°之间)，从而增强主波导100传输至各个分支波导400中的信号能量。
当采用非标元器件设计功率合成网络时，需要对主波导100的输入/输出端口进行改造，从而使主波导100的输入/输出端口与标准波导端口相适配，方便用户的使用。具体的，可以在主波导100远离两路耦合波导200的一端设置一个或多个过度波导103。在图1所示的功率合成网络中，设置了三个过度波导103。为了节省空间，充分利用设备的上层空间，可以将过度波导103的底面均设置为与主波导100的底面齐平的形式，如图2所示。
本申请实施例提供的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，通过在主波导上设置开有波导耦合缝隙的耦合波导，实现主波导到多个分支波导的直接耦合传输，使主波导直接串联耦合连接各个分支波导。这种新的主波导与各个分支波导之间的耦合方式，能够减小设备尺寸，节省空间。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于波导耦合缝隙的功率合成网络，包括主波导、两路耦合波导和多路分支波导，其特征在于，所述主波导和所述两路耦合波导的组合呈“T”字型结构；所述两路耦合波导上设置有多个波导耦合缝隙；所述分支波导分别通过所述波导耦合缝隙与所述两路耦合波导连接；所述分支波导与所述波导耦合缝隙一一对应；
从每一路耦合波导上靠近所述主波导的一端开始，将相邻的两个波导耦合缝隙划分为一组；每组波导耦合缝隙中的两个波导耦合缝隙呈镜像对称设置。
2.如权利要求1所述的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，其特征在于，所述主波导上靠近所述两路耦合波导的一端设置有两个主波导膜片；所述两个主波导膜片对称设置在所述主波导的两侧内壁上。
3.如权利要求2所述的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，其特征在于，所述两路耦合波导的连接处设置有一个中心膜片，所述中心膜片朝所述主波导的方向凸起。
4.如权利要求3所述的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，其特征在于，每组波导耦合缝隙中的两个波导耦合缝隙之间的距离，为所述功率合成网络内所传输信号的0.5倍波导波长。
5.如权利要求4所述的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，其特征在于，任一波导耦合缝隙到其对应的分支波导的短路面之间的距离，为所述功率合成网络内所传输信号的0.5倍波导波长。
6.如权利要求5所述的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，其特征在于，位于每一路耦合波导上最外侧的波导耦合缝隙到其对应的耦合波导的短路面之间的距离，为所述功率合成网络内所传输信号的0.5倍波导波长。
7.如权利要求6所述的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，其特征在于，任一波导耦合缝隙的中心均位于其对应的耦合波导的纵向轴线上，且任一波导耦合缝隙与其对应的耦合波导的纵向轴线之间的角度可调。
8.如权利要求7所述的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，其特征在于，在所述主波导远离所述两路耦合波导的一端设置有至少一个过度波导。
9.如权利要求8所述的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，其特征在于，所述至少一个过度波导的底面均与所述主波导的底面齐平。
10.如权利要求9所述的基于波导耦合缝隙的功率合成网络，其特征在于，所述分支波导的数量与所述波导耦合缝隙的数量相同，均为2n，n为整数且n≥2。
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