CN202454708U - 波导电桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波导电桥，在波导的公共窄壁上切除长度为L的一段，作为耦合缝隙，并在主副波导的壁堆起梯形高度T1、T2，在耦合缝隙L的上、下，开出空腔D1、D2，调整L的长度和T1、T2的上下底宽度，调整波导传输各端口的主波和谐振点位置。本实用新型具有宽频带、低损耗、可容高功率且性能稳定的优点。

Description

波导电桥

技术领域

本实用新型涉及一种KU波段微波通讯装置中的无源器件，特别涉及一种波导电桥。

背景技术

随着微波技术的迅猛发展，市场对于微波无源器件损耗的要求也在不断提高。电桥作为微波信号按特定比例分配或合成功率，已成为微波技术领域中最常用的元件之一，一般以微带线形式和波导结构为主。微带线结构中，为了实现宽频段和或超宽带的应用，电桥多以平行耦合或以井字结构级联形式出现。其中介质填充微带线电桥中的倒带厚度在0.035mm左右，介电常数在2.5~4.4，耦合间距很小。这样一方面会极大的限制其承受功率；另一方面会极大地增加其直通损耗，这在大功率器件需要低损耗的场合中是难以接受的。

在波导一些常见结构中，常用调谐螺钉来选择谐振频率。然而随着调谐螺钉的深入，螺钉的顶端面与波导底面的距离也会减短，其间的电场也会增加。当电场过高的时候，波导腔内的空气就会被电离，即会出现打火现象，影响波导其间的部分性能。

实用新型内容

 本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种宽频带、性能稳定的波导电桥。

为了解决以上的技术问题，本实用新型提供一种波导电桥，在波导的公共窄壁上切除长度为L的一段，作为耦合缝隙，并在主副波导的外壁堆起梯形高度T1、T2，在耦合缝隙L的上、下，开出空腔D1、D2，调整L的长度和T1、T2的上下底宽度，能调整波导传输各端口的主波和谐振点位置。

本实用新型与微带结构的电桥结构相比，具有宽频带、低损耗、可容高功率且性能稳定的优点。

附图说明

图1为本实用新型的波导结构图；

图2、图3为本实用新型的原理图；

图4为本实用新型频带曲线图；

图5为本实用新型频带与损耗曲线图。

具体实施方式

请参阅附图所示，对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，本实用新型提供一种波导电桥，在波导的公共窄壁上切除长度为L的一段，作为耦合缝隙，并在主副波导的外币堆起梯形高度T1、T2，在耦合缝隙L的上、下，开出空腔D1、D2，调整L的长度和T1、T2的上下底宽度，能调整波导传输各端口的主波和谐振点位置。

如图2所示，本实用新型的工作原理是：设从主波导的端口①输入电场幅度为E的                                                

波，其余端口均接匹配负载，选取合适的波导尺寸，使主副波导耦合段L内只能传输

和

两种模式，根据叠加原则，可以把端口①和端口④同时输入电场强度为E/2的偶模波和奇模波的叠加，如图3所示，可以认为在裂缝电桥的①和④同时有偶模和奇模两种模激励。根据奇偶禁戒规则，偶模激励可以在耦合段L内产生，它的波导和波长分别为：

，

奇模激励可以在耦合段L内产生

波，它的波长和相移常数分别为：

，

以上各式中的a是主副波导宽壁的内尺寸，耦合段得宽度为2a。上述两种模式的波，既传向端口②又传向端口③。若把耦合段的AA界面作为相位的零参考点，则端口的②、③处的电场分别为：

；

式中：

是由于端口③处

波得电场与波得电场反相而引起的相位差。整理可得：

可见，

的相位比

超前

。

由上面分析过程可以写出理想波导电桥的散射矩阵为：

根据对裂缝电桥的设计要求，端口②、③的输入功率应为端口①的一半，即

由此可得耦合段L的长度为：

上述理论是在作了如下三个理想假设的基础上实现的：（1）波导壁为理想导体；（2）各端口均接匹配负载；（3）两波导公共窄壁厚度为零。事实上这些理论条件在实际应用中并不成立。鉴于对电桥结构的简化和性能的最优化，经初步仿真测试，对其中某些参数做了部分的限制，其中的T1、T2的距离须满足下式：

公共壁的厚度要求为：

。

其仿真结果如图4、图5所示。

Claims (1)

1.一种波导电桥，其特征在于：在波导的公共窄壁上切除长度为L的一段，作为耦合缝隙，并在主副波导的外壁堆起梯形高度T1、T2，在耦合缝隙L的上、下，开出空腔D1、D2，调整L的长度和T1、T2的上下底宽度，调整波导传输各端口的主波和谐振点位置。

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