CN218770031U - 耦合器端口结构 - Google Patents
耦合器端口结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218770031U CN218770031U CN202223465441.8U CN202223465441U CN218770031U CN 218770031 U CN218770031 U CN 218770031U CN 202223465441 U CN202223465441 U CN 202223465441U CN 218770031 U CN218770031 U CN 218770031U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- waveguide channel
- vertical
- horizontal
- common
- port structure
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种耦合器端口结构，涉及耦合器的技术领域。耦合器端口结构包括公共波导通道、水平波导通道和垂直波导通道；水平波导通道和公共波导通道连通，垂直波导通道设置在公共波导通道的侧壁；垂直波导通道与公共波导通道的耦合槽处设置有多根金属柱，多根金属柱从上到下依次设置，且多根金属柱从上到下逐渐靠近公共波导通道的进入端口；水平波导通道内设置有沿公共波导通道延伸方向的第一极化槽，垂直波导通道内设置有沿垂直于公共波导通道延伸方向的第二极化槽。设计频段内的双极化端口反射系数均小于‑15dB，驻波比低于1.4，实现了隔离度高结构简单、易于加工的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及耦合器技术领域，具体而言，涉及耦合器端口结构。
背景技术
正交模耦合器(Ortho-mode Transducer，OMT)是射电天文接收机馈源系统的关键器件，它的带宽决定了单体接收机的工作带宽，是波导馈电网络中实现双极化馈电的关键部件。其主要功能为鉴别公共端口上两个正交的主模，并将他们供给单一信号的基模，使所有电端口匹配且在独立信号之间有较高的交叉极化鉴别力。
现阶段对OMT的设计主要是针对特定通信系统中对应的特定性能的设计，而现有的OMT的隔离度低。
因此，提供一种隔离度高的耦合器端口结构成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种耦合器端口结构，以缓解现有技术中隔离度低的技术问题。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种耦合器端口结构，包括公共波导通道、水平波导通道和垂直波导通道；
所述水平波导通道和所述公共波导通道连通，所述水平波导通道的中心线与所述公共波导通道的心线重合，所述垂直波导通道设置在所述公共波导通道的侧壁，所述垂直波导通道与公共波导通道连通，所述垂直波导通道的心线与所述公共波导通道的心线垂直；
所述垂直波导通道与所述公共波导通道的耦合槽处设置有多根金属柱，多根所述金属柱从上到下依次设置，且多根所述金属柱从上到下逐渐靠近所述公共波导通道的进入端口；
所述水平波导通道内设置有沿所述公共波导通道延伸方向的第一极化槽，所述垂直波导通道内设置有沿垂直于所述公共波导通道延伸方向的第二极化槽。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述垂直波导通道上与所述公共波导通道耦合的耦合口处设置有用于增强所述水平波导通道和所述垂直波导通道之间隔离度的隔离阶梯。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述垂直波导通道的前内壁和后内壁上设置有所述隔离阶梯。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述隔离阶梯的高度h0为0.28mm，厚度w为0.5mm。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述第一极化槽的内顶壁和内底壁设置有依次连接的水平第一阶梯、水平第二阶梯、水平第三阶梯和水平第四阶梯，且位于内顶壁的所述水平第一阶梯、所述水平第二阶梯、所述水平第三阶梯和所述水平第四阶梯同位于内底壁的对应的所述水平第一阶梯、所述水平第二阶梯、所述水平第三阶梯和所述水平第四阶梯之间的垂直间距逐渐增大；
所述水平第一阶梯、所述水平第二阶梯、所述水平第三阶梯和所述水平第四阶梯逐渐靠近所述公共波导通道。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述水平第一阶梯、所述水平第二阶梯、所述水平第三阶梯和所述水平第四阶梯的长度L为2.679mm，所述所述水平第一阶梯的高度h11为0.360mm，所述水平第二阶梯的高度h12为0.639mm，所述水平第三阶梯的高度h13为0.542mm，所述水平第四阶梯的高度为0.618mm。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述第二极化槽的前内壁和后内壁设置有依次连接的垂直第一阶梯、垂直第二阶梯和垂直第三阶梯，且位于前内壁的所述垂直第一阶梯、所述垂直第二阶梯和所述垂直第三阶梯同位于后内壁的对应的所述垂直第一阶梯、所述垂直第二阶梯和所述垂直第三阶梯之间的水平距离逐渐增大；
所述垂直第一阶梯、所述垂直第二阶梯和所述垂直第三阶梯同所述公共波导通道之间的垂直距离依次降低。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述垂直第一阶梯、所述垂直第二阶梯和所述垂直第三阶梯的长度L为2.679mm，所述垂直第一阶梯的宽度h21为0.431mm，所述垂直第二阶梯的宽度为h22为0.612mm，所述垂直第三阶梯的宽度为0.397mm。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述金属柱的数量至少为四根。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述金属柱的直径d为1mm。
有益效果：
本实用新型实施例提供了一种耦合器端口结构，包括公共波导通道、水平波导通道和垂直波导通道；水平波导通道和公共波导通道连通，水平波导通道的中心线与公共波导通道的心线重合，垂直波导通道设置在公共波导通道的侧壁，垂直波导通道与公共波导通道连通，垂直波导通道的心线与公共波导通道的心线垂直；垂直波导通道与公共波导通道的耦合槽处设置有多根金属柱，多根金属柱从上到下依次设置，且多根金属柱从上到下逐渐靠近公共波导通道的进入端口；水平波导通道内设置有沿公共波导通道延伸方向的第一极化槽，垂直波导通道内设置有沿垂直于公共波导通道延伸方向的第二极化槽。
具体的，双极化电磁波由公共波导通道的公共端口进入，经过水平波导通道的第一极化槽和垂直波导通道的第二极化槽，然后分别从平波导通道和垂直波导通道的端口输出相互垂直的电磁波，如此，可以通过将同一频段交叉极化的两路电磁波在满足一定极化隔离度要求的情况下信号进行天地传输，然后地面接收站再使用交叉极化的双极化天线对两路调制载波信号进行接收和分离；并且在垂直波导通道与公共波导通道的耦合槽处设置有多根金属柱，多根金属柱在不影响水平通道的前提下，能够增大水平波导通道和垂直波导通道两者端口间的隔离度，减小端口间的功率泄露。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的耦合器端口结构的透视图；
图2为本实用新型实施例提供的耦合器端口结构的沿公共波导通道延伸方向的剖视图；
图3为本实用新型实施例提供的耦合器端口结构的沿垂直波导通道延伸方向的剖视图；
图4为本实用新型实施例提供的耦合器端口结构在23.4GHz-24.6GHz范围段内的S参数图像；
图5为本实用新型实施例提供的耦合器端口结构在28.4GHz-29.4GHz范围段内的S参数图像。
图标：
100-公共波导通道；110-金属柱；
200-水平波导通道；210-水平第一阶梯；220-水平第二阶梯；230-水平第三阶梯；240-水平第四阶梯；
300-垂直波导通道；301-隔离阶梯；310-垂直第一阶梯；320-垂直第二阶梯；330-垂直第三阶梯。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
参见图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例提供了一种耦合器端口结构，包括公共波导通道100、水平波导通道200和垂直波导通道300；水平波导通道200和公共波导通道100连通，水平波导通道200的中心线与公共波导通道100的心线重合，垂直波导通道300设置在公共波导通道100的侧壁，垂直波导通道300与公共波导通道100连通，垂直波导通道300的心线与公共波导通道100的心线垂直；垂直波导通道300与公共波导通道100的耦合槽处设置有多根金属柱110，多根金属柱110从上到下依次设置，且多根金属柱110从上到下逐渐靠近公共波导通道100的进入端口；水平波导通道200内设置有沿公共波导通道100延伸方向的第一极化槽，垂直波导通道300内设置有沿垂直于公共波导通道100延伸方向的第二极化槽。
具体的，双极化电磁波由公共波导通道100的公共端口进入，经过水平波导通道200的第一极化槽和垂直波导通道300的第二极化槽，然后分别从平波导通道和垂直波导通道300的端口输出相互垂直的电磁波，如此，可以通过将同一频段交叉极化的两路电磁波在满足一定极化隔离度要求的情况下信号进行天地传输，然后地面接收站再使用交叉极化的双极化天线对两路调制载波信号进行接收和分离；并且在垂直波导通道300与公共波导通道100的耦合槽处设置有多根金属柱110，多根金属柱110在不影响水平通道的前提下，能够增大水平波导通道200和垂直波导通道300两者端口间的隔离度，减小端口间的功率泄露。
其中，金属柱110的数量至少为四根。金属柱110的直径d为1mm。金属柱110可以采用销钉。
参见图1-图3所示，本实施例的可选方案中，垂直波导通道300上与公共波导通道100耦合的耦合口处设置有用于增强水平波导通道200和垂直波导通道300之间隔离度的隔离阶梯301。
其中，垂直波导通道300的前内壁和后内壁上设置有隔离阶梯301。隔离阶梯301的高度h0为0.28mm，厚度w为0.5mm。
具体的，通过设置隔离阶梯301缩小垂直波导通道300端口宽度的方式，增大水平波导通道200和垂直波导通道300两者端口间的隔离度，减小端口间的功率泄露。
另外，在垂直波导通道300的端口处增设隔离阶梯301，能够调节金属柱110与两端口连接处直角的距离，实现双频段极化变换的功能。
参见图1-图3所示，本实施例的可选方案中，第一极化槽的内顶壁和内底壁设置有依次连接的水平第一阶梯210、水平第二阶梯220、水平第三阶梯230和水平第四阶梯240，且位于内顶壁的水平第一阶梯210、水平第二阶梯220、水平第三阶梯230和水平第四阶梯240同位于内底壁的对应的水平第一阶梯210、水平第二阶梯220、水平第三阶梯230和水平第四阶梯240之间的垂直距离之间增大；水平第一阶梯210、水平第二阶梯220、水平第三阶梯230和水平第四阶梯240逐渐靠近公共波导通道100。
其中，水平第一阶梯210、水平第二阶梯220、水平第三阶梯230和水平第四阶梯240的长度L为2.679mm，水平第一阶梯210的高度h11为0.360mm，水平第二阶梯220的高度h12为0.639mm，水平第三阶梯230的高度h13为0.542mm，水平第四阶梯240的高度为0.618mm。
参见图1-图3所示，本实施例的可选方案中，第二极化槽的前内壁和后内壁设置有依次连接的垂直第一阶梯310、垂直第二阶梯320和垂直第三阶梯330，且位于前内壁的垂直第一阶梯310、垂直第二阶梯320和垂直第三阶梯330同位于后内壁的对应的垂直第一阶梯310、垂直第二阶梯320和垂直第三阶梯330之间的水平距离逐渐增大；垂直第一阶梯310、垂直第二阶梯320和垂直第三阶梯330同公共波导通道100之间的垂直距离依次降低。
其中，垂直第一阶梯310、垂直第二阶梯320和垂直第三阶梯330的长度L为2.679mm，垂直第一阶梯310的宽度h21为0.431mm，垂直第二阶梯320的宽度为h22为0.612mm，垂直第三阶梯330的宽度为0.397mm。
参见图4和图5所示，综上，本实施例提供的耦合器端口结构的工作频段为23.5GHz-24.5GHz和28.5GHz-29.3GHz两个频段，并且使用切比雪夫变换节进行频率初步匹配，优化各节的阻抗，实现在单频段上的极化合成。
参见图4和图5所示，另外，本实施例提供的耦合器端口结构在双频段频带范围内性能优良，驻波比低于1.4，S参数低于-15dB，端口隔离度高；而且，结构简单紧凑，性能良好，易于加工和测试，工程适用性良好；易于调节测试，通过改变阶梯高度、销钉位置以及垂直端口在侧壁的位置等参数，来调节耦合器端口结构的工作频带范围。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种耦合器端口结构，其特征在于，包括：公共波导通道(100)、水平波导通道(200)和垂直波导通道(300)；
所述水平波导通道(200)和所述公共波导通道(100)连通，所述水平波导通道(200)的中心线与所述公共波导通道(100)的心线重合，所述垂直波导通道(300)设置在所述公共波导通道(100)的侧壁，所述垂直波导通道(300)与公共波导通道(100)连通，所述垂直波导通道(300)的心线与所述公共波导通道(100)的心线垂直；
所述垂直波导通道(300)与所述公共波导通道(100)的耦合槽处设置有多根金属柱(110)，多根所述金属柱(110)从上到下依次设置，且多根所述金属柱(110)从上到下逐渐靠近所述公共波导通道(100)的进入端口；
所述水平波导通道(200)内设置有沿所述公共波导通道(100)延伸方向的第一极化槽，所述垂直波导通道(300)内设置有沿垂直于所述公共波导通道(100)延伸方向的第二极化槽。
2.根据权利要求1所述的耦合器端口结构，其特征在于，所述垂直波导通道(300)上与所述公共波导通道(100)耦合的耦合口处设置有用于增强所述水平波导通道(200)和所述垂直波导通道(300)之间隔离度的隔离阶梯(301)。
3.根据权利要求2所述的耦合器端口结构，其特征在于，所述垂直波导通道(300)的前内壁和后内壁上设置有所述隔离阶梯(301)。
4.根据权利要求3所述的耦合器端口结构，其特征在于，所述隔离阶梯(301)的高度h0为0.28mm，厚度w为0.5mm。
5.根据权利要求1所述的耦合器端口结构，其特征在于，所述第一极化槽的内顶壁和内底壁设置有依次连接的水平第一阶梯(210)、水平第二阶梯(220)、水平第三阶梯(230)和水平第四阶梯(240)，且位于内顶壁的所述水平第一阶梯(210)、水平第二阶梯(220)、水平第三阶梯(230)和水平第四阶梯(240)同位于内底壁的所述水平第一阶梯(210)、水平第二阶梯(220)、水平第三阶梯(230)和水平第四阶梯(240)之间的垂直距离逐渐增大；
所述水平第一阶梯(210)、水平第二阶梯(220)、水平第三阶梯(230)和水平第四阶梯(240)逐渐靠近所述公共波导通道(100)。
6.根据权利要求5所述的耦合器端口结构，其特征在于，所述水平第一阶梯(210)、水平第二阶梯(220)、水平第三阶梯(230)和水平第四阶梯(240)的长度L为2.679mm，所述水平第一阶梯(210)的高度h11为0.360mm，所述水平第二阶梯(220)的高度h12为0.639mm，所述水平第三阶梯(230)的高度h13为0.542mm，所述水平第四阶梯(240)的高度为0.618mm。
7.根据权利要求1所述的耦合器端口结构，其特征在于，所述第二极化槽的前内壁和后内壁设置有依次连接的垂直第一阶梯(310)、垂直第二阶梯(320)和垂直第三阶梯(330)，且位于前内壁的所述垂直第一阶梯(310)、所述垂直第二阶梯(320)和所述垂直第三阶梯(330)同位于后内壁的对应的所述垂直第一阶梯(310)、所述垂直第二阶梯(320)和所述垂直第三阶梯(330)之间的水平距离逐渐增大；
所述垂直第一阶梯(310)、所述垂直第二阶梯(320)和所述垂直第三阶梯(330)同所述公共波导通道(100)之间的垂直距离依次降低。
8.根据权利要求7所述的耦合器端口结构，其特征在于，所述垂直第一阶梯(310)、所述垂直第二阶梯(320)和所述垂直第三阶梯(330)的长度L为2.679mm，所述垂直第一阶梯(310)的宽度h21为0.431mm，所述垂直第二阶梯(320)的宽度为h22为0.612mm，所述垂直第三阶梯(330)的宽度为0.397mm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的耦合器端口结构，其特征在于，所述金属柱(110)的数量至少为四根。
10.根据权利要求9所述的耦合器端口结构，其特征在于，所述金属柱(110)的直径d为1mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223465441.8U CN218770031U (zh) | 2022-12-23 | 2022-12-23 | 耦合器端口结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223465441.8U CN218770031U (zh) | 2022-12-23 | 2022-12-23 | 耦合器端口结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218770031U true CN218770031U (zh) | 2023-03-28 |
Family
ID=85683592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202223465441.8U Active CN218770031U (zh) | 2022-12-23 | 2022-12-23 | 耦合器端口结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218770031U (zh) |
-
2022
- 2022-12-23 CN CN202223465441.8U patent/CN218770031U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6288679B1 (en) | Single element antenna structure with high isolation | |
| CN106469848B (zh) | 一种基于双谐振模式的宽带差分贴片天线 | |
| CN110289483B (zh) | 双频双圆极化导航测控天线馈源 | |
| US10910731B2 (en) | High performance flat panel antennas for dual band, wide band and dual polarity operation | |
| CN112582774A (zh) | 天线及其辐射单元、辐射单元巴伦结构和制造方法 | |
| CN113193343B (zh) | 一种Ka频段紧凑型高效宽带双圆极化天线 | |
| CN113922075B (zh) | 一种基于高阶模的慢波基片集成波导双工天线 | |
| CN114256626B (zh) | 一种双频双圆极化高效共口径平板天线 | |
| EP3544113A1 (en) | Multi-filtenna system | |
| CN115732925A (zh) | 一种毫米波双频分别馈电的双极化天线阵列 | |
| CN114883797A (zh) | 双频双极化天线单元、子阵移相模块及相控阵天线阵列 | |
| Li et al. | A compact dual-polarized endfire antenna array for 5G millimeter-Wave terminal | |
| CN111224229B (zh) | 一种基于镜像子阵列的卫星阵列天线 | |
| CN218770031U (zh) | 耦合器端口结构 | |
| EP3387705B1 (en) | Antenna arrangement | |
| CN116154480A (zh) | 一种基于3d打印的双圆极化馈源天线 | |
| CN114204268B (zh) | 一种C/Ku双频共用圆极化同轴馈源网络 | |
| CN115528427A (zh) | 一种毫米波双频双极化叠层贴片天线阵列 | |
| CN112615162B (zh) | 一种共口径三频多模喇叭天线 | |
| Piltyay et al. | Electromagnetic performance of waveguide polarizers with sizes obtained by single-mode technique and by trust region optimization | |
| CN212783816U (zh) | 一种双圆极化喇叭天线 | |
| CN114267939A (zh) | 一种基于3dB电桥的圆极化星载天线及星载相控阵 | |
| CN210926308U (zh) | 一种双极化双工振子和天线 | |
| WO2021127864A1 (zh) | 一种双频双极化分路器 | |
| CN112993571A (zh) | 一种天线单元、阵列天线及通信装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |