CN201523055U - 带凹槽的微波频段合路器 - Google Patents

带凹槽的微波频段合路器 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种带凹槽的微波频段合路器,包括一矩形贯通腔体,沿其贯通方向设置有耦合板将该腔体平分为两个波导腔,耦合板在中部形成耦合孔供两个波导腔进行信号耦合,所述腔体与所述耦合板相平行的两条边上,关于该耦合板对称设置有由若干沿该边纵长方向延伸的阶梯形成的匹配器,匹配器自身呈中心对称结构;所述腔体与所述耦合板相垂直的两侧壁上,彼此完全对应地设有矩形凹槽,所述凹槽位于所述耦合孔处,并以耦合板在其耦合孔的连线为对称轴呈对称结构。本实用新型采用阶梯状匹配器和侧壁凹槽两者并用的方式,丰富了调试方式,无论是带宽的扩展还是耦合能量大小的优化以及平衡度的调节,都有其绝对优势,能大大改善合路器的整体性能。

Description

带凹槽的微波频段合路器
【技术领域】
本实用新型涉及一种微波无源器件,尤其涉及一种掏腔结构整体对接的带凹槽的微波频段合路器。
【技术背景】
微波通信是目前国际上常用的无线通信手段之一,被广泛的应用于数据传输、广播电视传送、卫星通信、移动通信等领域。合路器是无线传输产品的室外三端口网络器件,连接天线和两个室外单元(ODU),即两个收发一体信道通过合路器共用一个天线。
合路器连接天线和ODU单元,它的存在必然会带来天线的插损增大,驻波抬高,从而降低天线的性能。所以合路器的设计就是要使合路器在工作条件下带来的性能恶化不超过规定的限度。
为达到这个目的,对于波导宽边耦合形式的合路器,目前采用的最简单的方法就是如图1或图2所示。
图1中,将波导腔体2′的纵长顶边2t′和底边2b′设计成彼此对称且关于边2t′或2b′自身中点对称的阶梯状,其阶梯30′自该边2t′或2b′中部向两侧渐次下降对称延伸,而在波导腔体2′内部,用一耦合板(41′,42′)将其分隔为两个耦合腔21′,22′,耦合板(41′,42′)正中部分被去除以形成一较大的矩形耦合孔40′,如此,两个波导腔21′,22′之间的信号相互耦合,端口匹配则由阶梯结构实现。
图2中,与图1所示不同,在于波导腔体2′的顶边2t′和底边2b′均为光滑面,但在该顶边2t′和底边2b′共同夹持的两个侧壁2u′,2d′上,位于与耦合孔40′对应处,以耦合板(41′,42′)在该两侧壁2u′,2d′的投影为中线,均设有完全对应的矩形凹槽5。
以上两种方式,均存在端口驻波恶化较大的缺点,尤其是天线的传输、耦合插损在频带内极其不平衡,不利于规模化生产。
【实用新型内容】
为此,本实用新型的目的在于克服上述不足,提供一种带凹槽的微波频段合路器,以改善其整体性能。
为实现该目的,本实用新型采用如下技术方案:
本实用新型的带凹槽的微波频段合路器,包括一矩形贯通腔体,沿其贯通方向设置有耦合板将该腔体平分为两个波导腔,耦合板在中部形成耦合孔供两个波导腔进行信号耦合,所述腔体与所述耦合板相平行的两条边上,关于该耦合板对称设置有由若干沿该边纵长方向延伸的阶梯形成的匹配器,匹配器自身呈中心对称结构;所述腔体与所述耦合板相垂直的两侧壁上,彼此完全对应地设有矩形凹槽,所述凹槽位于所述耦合孔处,并以耦合板在其耦合孔的连线为对称轴呈对称结构。所述矩形凹槽的四角具有弧形过渡。所述两个匹配器,每匹配器的阶梯均自中部向两侧延伸,且渐次升高。所述耦合板包括两个处于同一轴线并被相距设置以形成的所述耦合孔的耦合子板。
与现有技术相比,本实用新型具有如下优点:
首先,本实用新型提出的带凹槽的微波频段合路器,由于阶梯状匹配器和侧壁凹槽两者并用,彼此配合完成端口匹配和两个波导腔间的信号耦合,有利于改善合路器的传输特性,提高耦合能量的平衡度,以及优化端口间驻波性能;
其次,阶梯状匹配器中阶梯形状、层数、耦合孔大小以及凹槽大小等,为合路器提供了多种调试方式,设计时调节灵活方便,无论是带宽还是耦合能量大小,都有其绝对优势,从而使合路器的整体性能大为改善;
再者,由于本实用新型的带凹槽的微波频段合路器结构上完全对称——两个波导腔体内的两个匹配器尺寸完全一样,两个耦合子板也呈对称结构,结构简单,可降低成本,提高产品合格率和生产效益。
【附图说明】
图1为传统的一种合路器的结构示意图;
图2为传统的另一种合路器的结构示意图;
图3为本实用新型带凹槽的微波频段合路器的结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明:
请参阅图3,本实用新型带凹槽的微波频段合路器,为掏腔结构器件,物理结构上,包括由一呈
Figure G2009202378974D00031
型的槽状件(2t,2b,2d)和一盖板2u共同组合而成的贯通腔体2,以及包括一用于将该贯通腔体2一分为二的耦合板(41,42),而为形成一耦合孔40,该耦合板(41,42)中部完全被去除,实际上分离为两个在同一轴线上相距一定距离的耦合子板41,42。
腔体2被耦合板(41,42)分隔后,腔体2内部便形成两个纵长的波导腔21,22,为一四端口器件,公知的,设图3中左侧波导腔22的一端用于输入(输出)信号,而另一端和右侧波导腔21的相应端用于输出(输入)信号,则右侧波导腔21另一端用于匹配负载,其中,耦合孔40起到耦合左右两侧的两个波导腔21,22信号的作用。
为了改善本实用新型的合路器的综合性能,尤其是使信号耦合时获得较好的平衡度及传输效果,需增设一对匹配器3和一对凹槽5。
所述匹配器3形成在图3中该贯通腔体2内左右两侧的侧边2b,2t上,该两条边2b,2t均与耦合板(41,42)相平行,左右两侧边2b,2t的匹配器3是关于该耦合板(41,42)完全对称的,而且,对于同一匹配器3,也呈关于该匹配器3自身中心对称的结构。具体而言,每一匹配器3中,以其纵中截面为对称面,向该侧边2b或2t纵长方向的左右两侧对称延伸设置若干渐次升高的阶梯30,由此,在图3中可以看出,该匹配器3的阶梯结构是基于腔体2的左右侧边2b,2t表面由两端向中心渐次内凹的。为便于加工,须保证图中左右两侧边2b,2t是严格对称的设计,由于匹配器3自身属中心对称结构,故两侧边2b,2t的设计应是严格一致的。
而所述一对凹槽5,设置在与耦合板(41,42)相垂直的两侧壁2u,2d上,如图3所示的盖板2u内侧和槽状件(2b,2t,2d)内侧,其中盖板2u一侧的凹槽未示出,因其与槽状件(2b,2t,2d)的凹槽5在垂直方向上严密对应设置,故未专门示出。以槽状件(2b,2t,2d)的凹槽5为例,其置于槽状件(2b,2t,2d)内侧面上,基于其壁面内陷,呈四角具有圆弧过渡的矩形轮廓。凹槽5整体规则地居于槽状件(2b,2t,2d)底壁2d的几何中心,其横向(波导腔21,22、耦合板(41,42)的纵长方向)宽度小于耦合孔40的宽度,且凹槽5自身关于两个耦合子板41,42的连线对称。由于盖板2u具有相对应的结构,故当盖板2u与槽状件(2b,2t,2d)相组装时,合路器整体为一完全对称的结构。
本实用新型的合路器,正是通过阶梯状的匹配器3和凹槽5的增设而实现的,其中,匹配器3主要完成波导腔21,22两端信号的匹配,包括匹配器3的整体形状以及其阶梯30层数、阶梯30形状、凹槽5大小在内,均会对匹配效果、耦合量等起到相应的影响,具体的设置由本领域普通技术人员在通读本实用新型后,在实践中,配合对耦合孔40的大小的微调进行检测、调试、最终确定。
综上所述,本实用新型提出的带凹槽的微波频段合路器,采用阶梯状匹配器和侧壁凹槽两者并用的方式,为调试人员提供丰富的调节方式,无论是带宽的扩展还是耦合能量大小的优化以有平衡度的调节,都有其绝对优势,能大大改善合路器的整体性能。
本实用新型已在毫米波段内的任意耦合能量中生产出未公开的正式产品,性能测试良好,满足市场要求,对于其它任意耦合能量,满足一定频带宽的合路器也都有广泛的用途。
本实用新型尽管只给出以上实施例,但是,本领域内普通技术人员在通读本说明书后,结合公知常识,应能联想到更多的具体实施方式,但是这样的具体实施方式并不超脱本实用新型权利要求的精神,任何形式的等同替换或简单修饰均应视为被本实用新型所包括的实施例。

Claims (5)

1.一种带凹槽的微波频段合路器,包括一矩形贯通腔体,沿其贯通方向设置有耦合板将该腔体平分为两个波导腔,耦合板在其中部形成有耦合孔供两个波导腔进行信号耦合,其特征在于:
所述腔体与所述耦合板相平行的两条边上,关于该耦合板对称设置有由若干沿该边纵长方向延伸的阶梯形成的匹配器,匹配器自身呈中心对称结构;
所述腔体与所述耦合板相垂直的两侧壁上,彼此完全对应地设有矩形凹槽,所述凹槽位于所述耦合孔处,并以耦合板在其耦合孔的连线为对称轴呈对称结构。
2.根据权利要求1所述的带凹槽的微波频段合路器,其特征在于:所述矩形凹槽的四角具有弧形过渡。
3.根据权利要求1或2所述的带凹槽的微波频段合路器,其特征在于:所述两个匹配器,每匹配器的阶梯均自中部向两侧延伸,且渐次升高。
4.根据权利要求1或2所述的带凹槽的微波频段合路器,其特征在于:所述腔体包括相互盖合的盖板和槽状件。
5.根据权利要求1或2所述的带凹槽的微波频段合路器,其特征在于:所述耦合板包括两个处于同一轴线并被相距设置以形成的所述耦合孔的耦合子板。
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CN102324597A (zh) * 2011-06-15 2012-01-18 京信通信系统(中国)有限公司 微波频段正交模转换器及其信号分离与合路方法
CN104953294A (zh) * 2015-07-17 2015-09-30 桂林安德立通信技术有限公司 一种低驻波比高交叉极化馈源头
CN106450635A (zh) * 2016-12-08 2017-02-22 江苏贝孚德通讯科技股份有限公司 一种一体化的微波波导耦合器

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