CN204067545U - 一种Ka频段的六分路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种Ka频段的六分路器，包括前级分路和末级分路，还包括有用于固定连接前级分路与末级分路的过渡板和锥体固定件；所述前级分路为六端口分支波导耦合器，所述六端口分支波导耦合器输出端设置有切角波导弯头；本实新型在满足既定功率要求的前提下，综合考虑整个功放系统的性能指标，基于优化设备的体积和重量等指标考虑进行设计，本实用新型非二进制的六路E面转H面波导合成器，且本实新型拓宽了二进制合成方式路数的限制，提高了功率合成路数的灵活性，各输出端口间的幅度一致性和相位一致性更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种分路器，尤其涉及一种Ka频段的六分路器。
背景技术
作为分路器时，需要的是E面输入，H面输出；作为合成器时，我们需要H面输入，E面输出。为了Ka频段固态功放能够顺利进行研制，设计一种E面输入，H面输出的分路器迫在眉睫。根据Ka频段300W（CW）固态功放设计要求、功放模块输入/输出法兰接口形式及功放模块的安装方式，最大可能的缩小体积，分路器必须由E面转换成H面。
普通的分路器要么输入、输出都是E面的，要么都是H面的。作为分路器时，如果采用普通六分路器则所占空间体积较大，且较难实现从E面到H面的转换，因此在设计时势必增加扭波导进行转换或者多次弯波导连接转换，这样设计使分路器体积增大，而且多次转接会极大的降低功率的承受能力，所以不能满足该功放的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种Ka频段的六分路器，能从波导E面到H面转换的六分路器，足等幅等分、相位一致，而且插入损耗小的分路器。
本实用新型采用下述技术方案：
一种Ka频段的六分路器，包括前级分路和末级分路，还包括有用于固定连接前级分路与末级分路的过渡板和锥体固定件；所述前级分路为六端口分支波导耦合器，所述六端口分支波导耦合器输出端设置有切角波导弯头；所述六端口分支波导耦合器直通端的输出位置设置有折叠往复的波导；所述末级分路由三个波导魔T组成，每个波导魔T具有四个端口，设置第一端口为波导魔T的输入端口，所述第一端口所在平面与其它三个端口所在的平面相垂直；所述的过渡板与六端口分支波导耦合器截面相同的金属薄板，且金属薄板与六端口分支波导耦合器输出端的切角波导弯头处对应位置设置有空气腔，金属薄板的上端与六端口分支波导耦合器的顶端对应位置设置有波导法兰；所述的波导魔T的输入端口通过设置在过渡板上的空气孔与六端口分支波导耦合器的输出端口连接，波导魔T并通过椎体固定件与过渡板固定连接。
所述六端口分支波导耦合器和过渡板之间紧贴设置，且通过螺钉等进行固定。
本实用新型通过在现有的六端口分支波导耦合器在3dB波导分支电桥的基础上，增加一路副线波导，构成了一路输入、一路输出、两路耦合、两路隔离的六端口网络，可实现三路信号的等功率分配/合成，构成了由E面输入转H面输出的波导六分路器；本实新型在满足既定功率要求的前提下，综合考虑整个功放系统的性能指标，基于优化设备的体积和重量等指标考虑进行设计，本实用新型非二进制的六路E面转H面波导合成器，且本实新型拓宽了二进制合成方式路数的限制，提高了功率合成路数的灵活性，各输出端口间的幅度一致性和相位一致性更高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型所述六端口分支波导耦合器的结构示意图；
图3为本实用新型所述过渡板的结构示意图
图4为本实用新型所述波导魔T的结构示意图；
图5所述椎体固定件的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种Ka频段的六分路器，包括前级分路22和末级分路23，还包括有用于固定连接前级分路22和末级分路23的过渡板21和椎体固定件24；所述前级分路22为六端口分支波导耦合器，所述六端口分支波导耦合器输出端设置有波导弯头；所述末级分路23由三个波导魔T组成，所述的每个波导魔T具有四个端口，所述第一端口与其它三个端口所在的平面垂直，设置第一端口为波导魔T的输入端口；所述的过渡板21与六端口分支波导耦合器截面相同的金属薄板，且金属薄板与六端口分支波导耦合器输出端波导弯头处对应位置设置有空气腔10，上端与六端口分支波导耦合器的顶端对应位置设置有波导法兰9；所述的波导魔T的输入端口通过设置在过渡板21上的空气孔10与六端口分支波导耦合器的输出端口连接，波导魔T并通过椎体固定件24与过渡板21固定连接。
所述六端口分支波导耦合器和过渡板21之间紧贴设置，且通过螺钉等进行固定。
六端口分支波导耦合器在3dB波导分支电桥的基础上，增加了一路副线波导，构成了中间一路主线波导，两侧两路副线波导的结构。主线和副线波导之间，有四路分支波导，将主线波导的功率耦合到副线，在1、3、4、5端口增加90°转弯波导，具体如图2所示，可实现3路新号的等功率分配/合成，其中设定6端口未输入端，则2端口为直通端，1、3端口为耦合端，4、5端口为隔离端，同时耦合端口1、3比直通端口2相位滞后90°，图3中过渡板3个端口10上部分别接6端口分支波导耦合器的1、2、3端口，作为输入端，3个端口10的下部作为输出端分别接3个波导魔T的13端口，作为波导魔T的输入端，11端口作为负载端，12、14端口作为波导魔T的输出端，从而构成了由E面输入转H面输出的波导6分路器。
本实用新型在结构实现上，六端口分支波导耦合器直通端的输出位置，增加一段折叠往复的波导，通过调整此段波导的长度使得与耦合端的波导长度相同，从而实现了各输出端良好的幅度一致性和相位一致性；六端口分支波导耦合器实现了一分三的目的，波导魔T进一步对这三路一分为二，从而构成了一个非二进制的六分路器结构形式，拓宽二进制合成方式路数的限制，提高功率合成路数的灵活性；输入、输出位置处设计为标准BJ320波导法兰，便于安装和拆卸；合理设计锥体结构，使得图5中锥体的大圆柱和小圆柱的直径比为6:1，高度成一定的比例1：:1.5，从而消除因突变产生的发射功率，实现了良好的匹配效果；在结构实现的工程设计中，经过试验改进和创新思维，利用波导魔T巧妙地将波导E面输入转成H面输出，大大缩小了体积，增加了功率容量。
本使用新型调试便捷，工作稳定可靠，从而解决了固态高功放功率分配与合成中相位不一致的技术瓶颈，实现了Ka频段固态功放合成效率高、设备体积小等优点，为高功率固态功放多模块合成提供了一个关键性的技术保障。
在高频率、高功率的应用环境下，波导以其低损耗、高功率容量的优良特性倍受青睐。在不同的波导功分器中，一分二、一分四、一分八的二进制功分器的使用最为普遍，简单的分支线及必要的匹配结构即可构成此种功分器。其中当分路数大于二时，往往采用多个一分二级联的方式实现。但是，根据整个功放结构设计可知，如果采用一分四功分器，合成功率根本达不到输出300W的要求。如果采用一分八功分器，合成功率可以达到300W，但是功分器体积增加，且增加了功放模块的数量，成本增加易造成浪费。
Claims (2)
1.一种Ka频段的六分路器，包括前级分路和末级分路，其特征在于：还包括有用于固定连接前级分路与末级分路的过渡板和锥体固定件；所述前级分路为六端口分支波导耦合器，所述六端口分支波导耦合器输出端设置有切角波导弯头；所述六端口分支波导耦合器直通端的输出位置设置有折叠往复的波导；所述末级分路由三个波导魔T组成，每个波导魔T具有四个端口，设置第一端口为波导魔T的输入端口，所述第一端口所在平面与其它三个端口所在的平面相垂直；所述的过渡板与六端口分支波导耦合器截面相同的金属薄板，且金属薄板与六端口分支波导耦合器输出端的切角波导弯头处对应位置设置有空气腔，金属薄板的上端与六端口分支波导耦合器的顶端对应位置设置有波导法兰；所述的波导魔T的输入端口通过设置在过渡板上的空气孔与六端口分支波导耦合器的输出端口连接，波导魔T并通过椎体固定件与过渡板固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种Ka频段的六分路器，其特征在于：所述六端口分支波导耦合器和过渡板之间紧贴设置，且通过螺钉等进行固定。
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