CN117477198A - 耦合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耦合器，涉及耦合器领域。本发明提供的耦合器包括第一波导、第二波导、金属屏蔽件以及驱动件，第一波导和第二波导相对设置，金属屏蔽件可移动地设置于第一波导和第二波导之间，金属屏蔽件上开设有至少两排沿第一方向间隔设置的磁通窗口，且不同排的磁通窗口沿第二方向的宽度不同，至少两排磁通窗口包括第一排磁通窗口和第二排磁通窗口；驱动件与金属屏蔽件连接，驱动件被配置为驱动金属屏蔽件沿着第一方向移动，以使第一排磁通窗口或者第二排磁通窗口移动至第一波导和第二波导沿之间，以调节耦合器的耦合度；其中，第一方向和第二方向垂直。本发明提供一种耦合器，可以降低成本。

Description

耦合器

技术领域

本发明涉及耦合器领域，尤其涉及一种耦合器。

背景技术

定向耦合器是射频通信系统中重要的无源组件，在射频前端中被广泛使用。定向耦合器可以将输入端获得的信号在直通端和耦合端按特定的功率比来输出，而在一些使用场合中，往往对于耦合器直通端和耦合端的输出功率比也有着多种需要。

目前，主要是通过增加耦合器的数量来满足对于不同功率输出比的需求，具体地，可使多个耦合器具有不同的功率输出比，使用时，通过切换到不同的耦合器从而产生不同的功率输出比。

然而，上述这种方式由于增加了耦合器的数量，导致成本增加。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种耦合器，可以降低成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种耦合器，包括第一波导、第二波导、金属屏蔽件以及驱动件，第一波导和第二波导相对设置，金属屏蔽件可移动地设置于第一波导和第二波导之间，金属屏蔽件上开设有至少两排沿第一方向间隔设置的磁通窗口，且不同排的磁通窗口沿第二方向的宽度不同，至少两排磁通窗口包括第一排磁通窗口和第二排磁通窗口；驱动件与金属屏蔽件连接，驱动件被配置为驱动金属屏蔽件沿着第一方向移动，以使第一排磁通窗口或者第二排磁通窗口移动至第一波导和第二波导沿之间，以调节耦合器的耦合度；其中，第一方向和第二方向垂直。

作为一种可选的实施方式，每一排磁通窗口中均包括偶数个磁通窗口。

作为一种可选的实施方式，磁通窗口沿第一方向的长度与第一波导沿第一方向的厚度一致。

作为一种可选的实施方式，还包括弹性连接件，弹性连接件连接于第一波导和第二波导之间。

作为一种可选的实施方式，第一波导包括第一中间段、输入端和直通端，输入端和直通端分别位于第一中间段两端，第二波导包括第二中间段、隔离端和耦合端，隔离端和耦合端分别位于第二中间段两端，输入端和隔离端位于耦合器的同一端，直通端和耦合端位于耦合器的同一端，第一中间段和第二中间段的沿第三方向正对设置，其中，第三方向与第一方向和第二方向均垂直。

作为一种可选的实施方式，输入端与隔离端相互面向的一面之间形成第一夹角，直通端与耦合端相互面向的一面形成第二夹角，第一夹角和第二夹角的开口方向相背离。

作为一种可选的实施方式，第一夹角和第二夹角的度数均位于60°-80°之间。

作为一种可选的实施方式，弹性连接件包括两个弹簧，两个弹簧分别连接于输入端与隔离端之间以及直通端与耦合端之间。

作为一种可选的实施方式，金属屏蔽件包括铜板或者铝板。

作为一种可选的实施方式，驱动件包括皮带轮组和驱动电机，皮带轮组包括皮带轮和皮带，皮带绕设于皮带轮，皮带的两端分别连接于金属屏蔽件的沿第一方向的两端，驱动电机与皮带轮传动连接；耦合器还包括外壳，外壳罩设于第一波导、第二波导、金属屏蔽件以及驱动件外，驱动电机设置于第一波导、第二波导或者外壳上，驱动电机被配置为通过驱动皮带将金属屏蔽件沿着第一方向往复拉动，以调节耦合器的耦合度。

本发明提供的耦合器包括第一波导、第二波导、金属屏蔽件以及驱动件，第一波导和第二波导相对设置，金属屏蔽件可移动地设置于第一波导和第二波导之间，金属屏蔽件上开设有至少两排沿第一方向间隔设置的磁通窗口，且不同排的磁通窗口沿第二方向的宽度不同，至少两排磁通窗口包括第一排磁通窗口和第二排磁通窗口；驱动件与金属屏蔽件连接，驱动件被配置为驱动金属屏蔽件沿着第一方向移动，以使第一排磁通窗口或者第二排磁通窗口移动至第一波导和第二波导沿之间，以调节耦合器的耦合度；其中，第一方向和第二方向垂直。本发明提供的耦合器可以通过驱动件驱动金属屏蔽件沿着第一方向移动，金属屏蔽件移动的过程中，可以使其上不同开口大小的磁通窗口位于第一波导和第二波导之间，以改变第一波导与第二波导之间的电磁场耦合量，从而改变第一波导和第二波导的输出功率比，可以看出，本发明提供的耦合器无需增加耦合器的数量，可以通过调节自身的耦合度来改变功率输出比，极大地降低了成本。

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以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。

图1为本发明实施例提供的耦合器的第一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的耦合器的第二种结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的侧视图；

图5为本发明实施例提供的耦合器的金属屏蔽件的结构示意图。

附图标记说明：

100-耦合器；

110-第一波导；

111-第一中间段；

112-输入端；

113-直通端；

120-第二波导；

121-第二中间段；

122-隔离端；

123-耦合端；

130-金属屏蔽件；

131-磁通窗口；

140-驱动件；

141-皮带轮；

142-皮带；

143-驱动电机；

150-弹性连接件；

X-第一方向；

Y-第二方向；

Z-第三方向。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

定向耦合器可以将输入端获得的信号在直通端和耦合端按特定的功率比来输出，而在一些使用场合中，往往对于耦合器直通端和耦合端的输出功率比也有着多种需要。目前，主要是通过增加耦合器的数量来满足对于不同功率输出比的需求，具体地，可使多个耦合器具有不同的功率输出比，使用时，通过切换到不同的耦合器从而产生不同的功率输出比，然而，这增加了耦合器的数量，导致成本增加。

有鉴于此，本发明提供一种耦合器，该耦合器包括第一波导、第二波导、金属屏蔽件以及驱动件，第一波导和第二波导相对设置，金属屏蔽件可移动地设置于第一波导和第二波导之间，金属屏蔽件上开设有至少两排沿第一方向间隔的磁通窗口，且不同排的磁通窗口沿第二方向的宽度不同；驱动件与金属屏蔽件连接，其中，驱动件驱动金属屏蔽件沿着第一方向移动，金属屏蔽件移动的过程中，可以使其上不同开口大小的磁通窗口位于第一波导和第二波导之间，以改变第一波导与第二波导之间的电磁场耦合量，从而改变第一波导和第二波导的输出功率比，可以看出，本发明提供的耦合器无需增加耦合器的数量，可以通过调节自身的耦合度来改变功率输出比，极大地降低了成本。

图1为本发明实施例提供的耦合器的第一种结构示意图；图2为本发明实施例提供的耦合器的第二种结构示意图；图3为图2的俯视图；图4为图2的侧视图；图5为本发明实施例提供的耦合器的金属屏蔽件的结构示意图。可以参考图1至图5，本发明实施例提供一种耦合器100，包括第一波导110、第二波导120、金属屏蔽件130以及驱动件140，第一波导110和第二波导120相对设置，金属屏蔽件130可移动地设置于第一波导110和第二波导120之间，金属屏蔽件130上开设有至少两排沿第一方向X间隔的磁通窗口131，且不同排的磁通窗口131沿第二方向Y的宽度不同，上述至少两排的磁通窗口131包括第一排磁通窗口131和第二排磁通窗口131；驱动件140与金属屏蔽件130连接，驱动件140被配置为驱动金属屏蔽件130沿着第一方向X移动，以使第一排磁通窗口131或者第二排磁通窗口131移动至第一波导110和第二波导120之间，从而调节耦合器100的耦合度；其中，第一方向X和第二方向Y相互垂直。

可以理解，金属屏蔽件130可以对磁场进行有效的屏蔽，阻隔第一波导110和第二波导120之间的能量传输，在金属屏蔽件130上开设的磁通窗口131则可以使得磁场通过，作为第一波导110和第二波导120之间能量传输的通道，改变磁通窗口131的大小，也就是改变能量传输通道的大小，从而改变耦合器100的输出功率比。

其中，金属屏蔽件130可以是如图5所示的矩形板状，具体地，金属屏蔽件130可以使用铜板或者铝板。

本发明实施例提供的耦合器100可以通过驱动件140驱动金属屏蔽件130沿着第一方向X移动，金属屏蔽件130移动的过程中，可以使其上不同开口大小的磁通窗口131位于第一波导110和第二波导120之间，以改变第一波导110与第二波导120之间的电磁场耦合量，从而改变第一波导110和第二波导120的输出功率比，可以看出，本发明提供的耦合器100无需增加耦合器100的数量，可以通过调节自身的耦合度来改变功率输出比，极大地降低了成本。

上述实施例中，每一排磁通窗口131中均可以包括偶数个磁通窗口131，具体地，如图5所示，总共可以设置两排磁通窗口131，每一排可以设置两个沿第二方向Y间隔的磁通窗口131，此外，还可以使磁通窗口131沿第一方向X的长度与第一波导110沿第一方向X的厚度一致。

如图2和图3所示，上述实施例中，还可以包括弹性连接件150，弹性连接件150连接于第一波导110和第二波导120之间，设置的弹性连接件150一方面可以将第一波导110和第二波导120连接起来，另一方面，还可以使得第一波导110和第二波导120夹紧金属屏蔽件130的同时不会阻碍金属屏蔽件130沿着第一方向X移动，从而保证金属屏蔽件130移动时的平稳性。

上述实施例中，第一波导110可以包括第一中间段111和位于第一中间段111两端的输入端112和直通端113，第二波导120包括第二中间段121和位于第二中间段121两端的隔离端122和耦合端123，输入端112和隔离端122位于耦合器100的同一端，直通端113和耦合端123位于耦合器100的同一端，第一中间段111和第二中间段121的沿第三方向Z正对设置，其中，第三方向Z与第一方向X、第二方向Y均垂直，可以理解，能量可以从第一波导110的输出端输入，进入第一中间段111后，一部分能量从直通端113输出，另一分部能量可以从第一波导110和第二波导120之间的金属屏蔽件130上的磁通窗口131进入第二波导120的中间段，然后从耦合端123输出，隔离端122则不会有能量输出，当移动金属屏蔽件130时，可使不同开口大小的磁通窗口131（第一排磁通窗口131或者第二排磁通窗口131）移动至第一波导110和第二波导120之间的区域，从而可以改变进入第二中间段121的能量的大小。

具体地，当位于第一波导110和第二波导120之间的磁通窗口131的开口由大变小时，则由第一波导110的第一中间段111进入第二波导120的第二中间段121的能量减少，进而从耦合端123输出的能量减少，而由于输入端112输入的能量不变，因此，从直通端113输出的能量增加，从而使得直通端113和耦合端123的输出功率比增大；相反，当位于第一波导110和第二波导120之间的磁通窗口131的开口由小变大时，则由第一波导110的第一中间段111进入第二波导120的第二中间段121的能量增加，从而使得从耦合端123输出的能量得以增加，而与此相反，从直通端113输出的能量则会减少，使得直通端113和耦合端123的输出功率比减小。

上述实施例中，可以使输入端112与隔离端122相对的一面之间形成第一夹角，直通端113与耦合端123相对的一面形成第二夹角，第一夹角和第二夹角的开口方向相背离，这种设计方式可以方便耦合器100的四个端口与其他设备的连接，避免连接时相互干扰，具体地，第一夹角和第二夹角的度数可以设置为60°-80°。

如图2和图3所示，上述实施例中，弹性连接件150可以是两个弹簧，两个弹簧分别连接于输入端112与隔离端122之间以及直通端113与耦合端123之间，两个弹簧可以分别位于第一夹角和第二夹角内，无需占据额外空间。

上述实施例中，驱动件140可以包括皮带轮组和驱动电机143，皮带轮组包括皮带轮141和皮带142，皮带142绕设于皮带轮141，皮带142的两端分别连接于金属屏蔽件130的沿第一方向X的两端，驱动电机143与皮带轮141传动连接；耦合器100还包括外壳，外壳罩设于第一波导110、第二波导120、金属屏蔽件130以及驱动件140外，驱动电机143设置于第一波导110、第二波导120或者外壳上，具体地，皮带轮141可以设置成如图4中的三个，其中两个皮带轮141可以靠近金属屏蔽件130沿第一方向X的两端设置，用于将皮带142传递的拉力改变至沿着第一方向X，另一个驱动轮与驱动电机143的输出轴连接，通过驱动电机143的正转和反转来将金属屏蔽件130沿着第一方向X往复拉动，使得不同开口大小的磁通窗口131移动到第一波导110和第二波导120之间，从而调节耦合器100的耦合度。其中，皮带轮141可以设置于第一波导110、第二波导120或者外壳上，例如，可以将皮带轮141通过转轴可转动地安装在连杆的一端，连杆的另一端固定于第一波导110上，当然，也可以采用其他方式设置皮带轮141，此处不做具体限制。此外，驱动件140也可以是其他驱动方式，例如，可以是连杆驱动、油缸驱动、链传动或者齿轮驱动等。

本发明实施例提供的耦合器100包括第一波导110、第二波导120、金属屏蔽件130以及驱动件140，第一波导110和第二波导120相对设置，金属屏蔽件130可移动地设置于第一波导110和第二波导120之间，金属屏蔽件130上开设有至少两排沿第一方向X间隔的磁通窗口131，且不同排的磁通窗口131沿第二方向Y的宽度不同，上述至少两排的磁通窗口131包括第一排磁通窗口131和第二排磁通窗口131；驱动件140与金属屏蔽件130连接，驱动件140被配置为驱动金属屏蔽件130沿着第一方向X移动，以使第一排磁通窗口131或者第二排磁通窗口131移动至第一波导110和第二波导120之间，从而调节耦合器100的耦合度；其中，第一方向X和第二方向Y相互垂直。本发明实施例提供的耦合器100可以通过驱动件140驱动金属屏蔽件130沿着第一方向X移动，金属屏蔽件130移动的过程中，可以使其上不同开口大小的磁通窗口131位于第一波导110和第二波导120之间，以改变第一波导110与第二波导120之间的电磁场耦合量，从而改变第一波导110和第二波导120的输出功率比，可以看出，本发明提供的耦合器100无需增加耦合器100的数量，可以通过调节自身的耦合度来改变功率输出比，极大地降低了耦合器100的成本。

最后需要说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种耦合器，其特征在于，包括第一波导、第二波导、金属屏蔽件以及驱动件，所述第一波导和所述第二波导相对设置，所述金属屏蔽件可移动地设置于所述第一波导和所述第二波导之间，所述金属屏蔽件上开设有至少两排沿第一方向间隔设置的磁通窗口，且不同排的所述磁通窗口沿第二方向的宽度不同，至少两排所述磁通窗口包括第一排磁通窗口和第二排磁通窗口；所述驱动件与所述金属屏蔽件连接，所述驱动件被配置为驱动所述金属屏蔽件沿着所述第一方向移动，以使所述第一排磁通窗口或者所述第二排磁通窗口移动至所述第一波导和所述第二波导沿之间，以调节所述耦合器的耦合度；其中，所述第一方向和所述第二方向垂直。

2.根据权利要求1所述的耦合器，其特征在于，每一排所述磁通窗口中均包括偶数个所述磁通窗口。

3.根据权利要求2所述的耦合器，其特征在于，所述磁通窗口沿所述第一方向的长度与所述第一波导沿所述第一方向的厚度一致。

4.根据权利要求3所述的耦合器，其特征在于，还包括弹性连接件，所述弹性连接件连接于所述第一波导和所述第二波导之间。

5.根据权利要求4所述的耦合器，其特征在于，所述第一波导包括第一中间段、输入端和直通端，所述输入端和所述直通端分别位于所述第一中间段两端，所述第二波导包括第二中间段、隔离端和耦合端，所述隔离端和所述耦合端分别位于所述第二中间段两端，所述输入端和所述隔离端位于所述耦合器的同一端，所述直通端和所述耦合端位于所述耦合器的同一端，所述第一中间段和所述第二中间段沿第三方向正对设置，所述第三方向与所述第一方向和第二方向均垂直。

6.根据权利要求5所述的耦合器，其特征在于，所述输入端与所述隔离端相互面向的一面之间形成第一夹角，所述直通端与所述耦合端相互面向的一面形成第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角的开口方向相背离。

7.根据权利要求6所述的耦合器，其特征在于，所述第一夹角和所述第二夹角的度数均位于60°-80°之间。

8.根据权利要求7所述的耦合器，其特征在于，所述弹性连接件包括两个弹簧，两个所述弹簧分别连接于所述输入端与所述隔离端之间以及所述直通端与所述耦合端之间。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的耦合器，其特征在于，所述金属屏蔽件包括铜板或者铝板。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的耦合器，其特征在于，所述驱动件包括皮带轮组和驱动电机，所述皮带轮组包括皮带轮和皮带，所述皮带绕设于所述皮带轮，所述皮带的两端分别连接于所述金属屏蔽件的沿所述第一方向的两端，所述驱动电机与所述皮带轮传动连接；所述耦合器还包括外壳，所述外壳罩设于所述第一波导、第二波导、金属屏蔽件以及驱动件外，所述驱动电机设置于第一波导、第二波导或者所述外壳上，所述驱动电机被配置为通过驱动所述皮带将所述金属屏蔽件沿着所述第一方向往复拉动，以调节所述耦合器的耦合度。