CN113794058A - 一种耦合及分离器 - Google Patents

一种耦合及分离器 Download PDF

Info

Publication number
CN113794058A
CN113794058A CN202111087890.0A CN202111087890A CN113794058A CN 113794058 A CN113794058 A CN 113794058A CN 202111087890 A CN202111087890 A CN 202111087890A CN 113794058 A CN113794058 A CN 113794058A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ehf
frequency band
coupling
splitter
band
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111087890.0A
Other languages
English (en)
Inventor
汤小蓉
韩伟强
刘伟栋
任红宇
刘建锋
章泉源
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Spaceflight Institute of TT&C and Telecommunication
Original Assignee
Shanghai Spaceflight Institute of TT&C and Telecommunication
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Spaceflight Institute of TT&C and Telecommunication filed Critical Shanghai Spaceflight Institute of TT&C and Telecommunication
Priority to CN202111087890.0A priority Critical patent/CN113794058A/zh
Publication of CN113794058A publication Critical patent/CN113794058A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/24—Polarising devices; Polarisation filters 
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports

Landscapes

  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)

Abstract

本发明涉及一种耦合及分离器，包括用于传输所有频率的公共口、K频段耦合‑分离段、EHF及V频段分离段、V频段左右旋双圆极化器、K低通滤波器、K合路器、K相位匹配段、K电桥、K左右旋圆极化输出口、EHF频率耦合及分离段、EHF频段水平及垂直极化输出口、V频率输出口。该耦合及分离器可用于耦合和分离非常宽的通频带，该耦合‑分离器的应用覆盖波导全带宽，K和V属于左右旋双圆极化，EHF水平和垂直双线极化。本耦合‑分离器用于需要高隔离的宽带无线通信天线系统中。

Description

一种耦合及分离器
技术领域
本发明涉及一种耦合及分离器。
背景技术
随着卫星技术的发展，体积重量资源十分紧张，需要发展高集成的天线和馈电网络组件，尤其是多频段共用的馈电网络，相对于把多个功能集成为一个功能，极大的减少了对卫星有限空间的占用。
为了实现系统的小型化和减轻重量,收发信号都是使用一个通道，各个通道会发生相互耦合，这给卫星通信系统的天线馈电网络设计带来了难题，三频带K、EHF、V耦合-分离器三个传输通道公用一个公共口，各个传输通道要求高隔离，广泛应用于卫星有效平台和载荷天线系统中，另外还可应用于其他地面通信系统中，性能优良的耦合及分离器的设计是卫星通信系统设计中的难点之一。
发明内容
本发明涉及一种耦合及分离器，其具有很宽的频带且包括双线极化，其中K频段带宽38％，EHF频段带宽5％，V频段带宽7％，应用于多频段，双极化的高隔离的宽带天线系统中。
所述耦合-分离器包括用于传输所有频率的公共口，K频段耦合-分离段，EHF、V频段分离段，V频段左右旋双圆极化器，K低通滤波器，K合路器，K相位匹配段，K电桥，K左右旋圆极化输出口，EHF频率耦合及分离段，EHF频段水平及垂直极化输出口，V频率输出口。
在一个倒锥台上采用四路以视轴为中心对称设置的阶梯缝隙耦合窗加低通滤波器来进行频段分离。四路K频段在经过了相同长度等相位的波导后用两个HT进行合成为两路波导，后通过90°正交电桥进行合成为左、右旋圆极化，通过对称加空间反相方式抑制EHF和V频段对其耦合影响。EHF通道在倒锥台上采用两路正交排列的阶梯缝隙耦合窗加EHF低通滤波器来进行频段分离。V通道采用倒锥台变换段后采用隔板圆极化器形成左、右旋圆极化直接输出。K、EHF、V三者分离顺序：先分离K频段，再分离EHF频段，最后分离V频段，三者需组合使用，EHF、V频段分离段来调节三者间的互耦和干扰，连接顺序和长度影响耦合分离效果，EHF频段耦合-分离段长度10-13mm。K和V属于左右旋双圆极化，EHF水平和垂直双线极化。
为了保证各个频段之间独立工作，互不干扰，需要进行频段间隔离度设计，K对EHF、V的隔离是通过波导尺寸的选取来实现，EHF频段选择合适口径的波导可以使得K频率在该波导中截止传输，V频段选择合适口径的可以使得K频率在该波导中截止传输。
EHF对V的隔离是通过波导尺寸的选取来实现，V频段选择合适口径可以使得EHF频率在该波导中截止传输。
V、EHF对K的隔离是通过在K频段加K低通滤波器来实现的。
V对EHF的隔离是通过在EHF频段加EHF低通滤波器来实现的。
K、EHF、V的极化隔离是通过两个频率垂直放置来实现。
该耦合及分离器可用于耦合和分离非常宽的通频带(该耦合-分离器的应用覆盖波导全带宽)，EHF频段具有水平，垂直双线极化，K，V频率具有左，右旋双圆极化。本耦合-分离器用于多频段复用的需要高隔离的宽带无线通信天线系统中。
附图说明
图1是本发明宽带K、EHF、V三频段耦合-分离器的结构剖视图；
图2是本发明宽带K、EHF、V三频段耦合-分离器的结构侧视图；
图3是典型宽带K、EHF、V三频段耦合-分离器V对K隔离度曲线，表示本发明要达到的效果。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1，图2是本发明宽带K、EHF、V三频段耦合-分离器的结构图。本发明的装置包括：所述耦合-分离器包括用于传输所有频率的公共口，K频段耦合-分离段，EHF、V频段分离段，V频段左右旋双圆极化器，K低通滤波器，K合路器，K相位匹配段，K电桥，K左右旋圆极化输出口，EHF频率耦合-分离段，EHF频段水平、垂直极化输出口，V频率输出口。
本发明宽带K、EHF、V三频段耦合-分离器各部件的尺寸根据不同要求采用以下范围：公共口大小：半径5.34mm，K锥台斜角：12.2°，EHF锥台斜角：6.6°，K波导尺寸：9.77mm*1.25mm，EHF波导尺寸：5.741mm*2.876mm，V波导尺寸：2.995mm*1.349mm。
图3是典型宽带K、EHF、V三频段耦合-分离器V对K隔离度曲线，表示本发明要达到的效果。
所得到的耦合-分离器频率为K，EHF，V三频段工作，K带内驻波比在1.6以下，EHF带内驻波比在1.25以下，V带内驻波比在1.16以下。EHF对K隔离度大于110dB，由图3可知，V对K隔离度大于94dB。V对EHF隔离度大于70dB，可见实现良好的隔离性能。
综上，本发明可实现K，K，V三频段高效分离，带内驻波良好，隔离度高，结构紧凑，体积小，具有双线，双圆极化的良好的优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种耦合及分离器，其特征在于，包括：用于传输所有频率的公共口(l)、K频段耦合及分离段(2)、EHF及V频段分离段(3)、V频段左右旋双圆极化器(4)、K低通滤波器(5)、K合路器(6)、K相位匹配段(7)、K电桥(8)、K左右旋圆极化输出口(9)、EHF频率耦合及分离段(10)、EHF频段水平及垂直极化输出口(11)和V频率输出口(12)，其中，
所述K频段耦合及分离段(2)在一个倒锥台上采用四路以视轴为中心对称设置的阶梯缝隙耦合窗加K低通滤波器(5)来进行四路K频段分离为四路波导。
2.根据权利要求1所述的耦合及分离器，其特征在于，四路K频段在分别经过了相同长度等相位的四路波导后，由两个HT进行合成为两路波导后通过K电桥(8)进行合成为左、右旋圆极化，通过对称加空间反相方式抑制EHF及V频段分离段(3)对两路波导的耦合影响。
3.根据权利要求1所述的耦合及分离器，其特征在于，EHF及V频段分离段(3)中的EHF通道在倒锥台上采用两路正交排列的阶梯缝隙耦合窗加EHF低通滤波器来进行频段分离。
4.根据权利要求1所述的耦合及分离器，其特征在于，所述EHF及V频段分离段(3)中的V通道采用倒锥台变换段后采用隔板圆极化器形成左和右旋圆极化直接输出。
5.根据权利要求1所述的耦合及分离器，其特征在于，K频段、EHF频段和V频段三者分离顺序为：先分离K频段，再分离EHF频段，最后分离V频段。
6.根据权利要求5所述的耦合及分离器，其特征在于，K频段和V频段属于左右旋双圆极化，EHF频段属于水平和垂直双线极化。
CN202111087890.0A 2021-09-16 2021-09-16 一种耦合及分离器 Pending CN113794058A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111087890.0A CN113794058A (zh) 2021-09-16 2021-09-16 一种耦合及分离器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111087890.0A CN113794058A (zh) 2021-09-16 2021-09-16 一种耦合及分离器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113794058A true CN113794058A (zh) 2021-12-14

Family

ID=78878697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111087890.0A Pending CN113794058A (zh) 2021-09-16 2021-09-16 一种耦合及分离器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113794058A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150162668A1 (en) * 2012-07-03 2015-06-11 Lisa Dräxlmaier GmbH ANTENNA SYSTEM FOR BROADBAND SATELLITE COMMUNICATION IN THE GHz FREQUENCY RANGE, COMPRISING DIELECTRICALLY FILLED HORN ANTENNAS
US9748623B1 (en) * 2015-06-30 2017-08-29 Custom Microwave Inc. Curved filter high density microwave feed network
CN108123200A (zh) * 2017-12-18 2018-06-05 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于同轴十字转门耦合器的多频馈源网络
CN108448255A (zh) * 2018-05-03 2018-08-24 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种C/X/Ku宽带三频共用馈源网络
CN108598703A (zh) * 2018-07-06 2018-09-28 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种宽带c波段圆极化四端口馈源网络
CN110247668A (zh) * 2019-07-15 2019-09-17 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种Ka/EHF宽带收发共用馈源网络
CN113193343A (zh) * 2021-04-27 2021-07-30 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种Ka频段紧凑型高效宽带双圆极化天线

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150162668A1 (en) * 2012-07-03 2015-06-11 Lisa Dräxlmaier GmbH ANTENNA SYSTEM FOR BROADBAND SATELLITE COMMUNICATION IN THE GHz FREQUENCY RANGE, COMPRISING DIELECTRICALLY FILLED HORN ANTENNAS
US9748623B1 (en) * 2015-06-30 2017-08-29 Custom Microwave Inc. Curved filter high density microwave feed network
CN108123200A (zh) * 2017-12-18 2018-06-05 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于同轴十字转门耦合器的多频馈源网络
CN108448255A (zh) * 2018-05-03 2018-08-24 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种C/X/Ku宽带三频共用馈源网络
CN108598703A (zh) * 2018-07-06 2018-09-28 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种宽带c波段圆极化四端口馈源网络
CN110247668A (zh) * 2019-07-15 2019-09-17 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种Ka/EHF宽带收发共用馈源网络
CN113193343A (zh) * 2021-04-27 2021-07-30 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种Ka频段紧凑型高效宽带双圆极化天线

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9048805B2 (en) Tunable duplexer architecture
US7706307B2 (en) System and method for selecting a communication band
US6661309B2 (en) Multiple-channel feed network
US20020171597A1 (en) Dual frequency single polarization feed network
US20190363455A1 (en) Method and apparatus for multi-feed multi-band mimo antenna system
US7904027B2 (en) Branching filter and multiplex transceiver
CA3060907A1 (en) Tri-band feed assembly systems and methods
KR101015797B1 (ko) 오프셋 턴스타일 정합을 이용한 다중대역 급전 전송기
CN210092301U (zh) 一种Ku频段OMT双工器
WO2024002015A1 (zh) 微波分合路器
CN113794058A (zh) 一种耦合及分离器
US7948332B2 (en) N-channel multiplexer
CN114204268B (zh) 一种C/Ku双频共用圆极化同轴馈源网络
GB2507668A (en) RF Selectivity using first and second set of 90 degree phase shift coupling means and at least one pair of resonating means
CN210326060U (zh) 一种新型双工器
CN111490813A (zh) 天线复用射频装置以及移动终端
CN220474911U (zh) 一种多合一天线模块、多合一天线系统以及无人设备
CN116780182A (zh) 一种小型化Ku/Ka双频共用馈源
JPH0322081B2 (zh)
CN217282911U (zh) 一种三频段通用网络总成设备
WO2021143756A1 (zh) 射频系统及电子设备
CN118138000A (zh) 一种三合一微波合路器
CN108075215B (zh) 双极化微波耦合器、双极化双备份微波传输系统
CN115939750A (zh) 一种宽频带圆极化双工馈电网络
CN115764309A (zh) 一种小型化Ku/Ka双频段微波网络

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211214

RJ01 Rejection of invention patent application after publication