WO2018214550A1 - 带有框带的同频合路器 - Google Patents

带有框带的同频合路器 Download PDF

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WO2018214550A1
WO2018214550A1 PCT/CN2018/072955 CN2018072955W WO2018214550A1 WO 2018214550 A1 WO2018214550 A1 WO 2018214550A1 CN 2018072955 W CN2018072955 W CN 2018072955W WO 2018214550 A1 WO2018214550 A1 WO 2018214550A1
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rectangular main
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商顺超
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邝嘉豪
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
    • H—ELECTRICITY
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    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port

Definitions

  • the present invention relates to a co-frequency combiner with a frame strip.
  • the 3dB bridge in the same frequency combiner, the wide frequency band 3DB bridge has always been the direction of the power divider class, shortening the space distance, and realizing the broadband 3dB bridge is urgently needed.
  • the same frequency combiner includes a bottom case and a cover, the bottom case is provided with a 3dB bridge, and the 3dB bridge includes a main coupling a main strip and a sub-coupling strip;
  • the main coupling strip includes a first rectangular main strip, and the two ends of the first rectangular main strip respectively extend to the two sides with an L-shaped first curved strip, the first curved strip The free end extends out of the L-shaped second curved strip, the second curved strip on one side extends out of the first input end, and the second curved strip on the other side extends out of the first output end;
  • the top side of the first rectangular main strip is provided T-shaped decoupling belt, the bottom side is provided with a rectangular extending strip, the extending strip is provided with a semi-circular first coupling piece;
  • the sub-coupling line belt comprises a second rectangular main strip, and the second rectangular main strip bottom side is provided a second coupling piece having
  • a partition wall is disposed in the bottom casing, and the partition wall is located between the second curved belt and the second waveguide arm and between the first curved belt and the first waveguide belt.
  • the main coupling line strip is disposed in parallel with the sub-coupling line belt and has a height difference of 5 mm.
  • the through-belt is provided with a top pillar hole
  • the first rectangular main strip is also provided with a top pillar hole on both sides, and the top pillar hole is sleeved with a support pillar.
  • the bottom sides of the two sides of the first rectangular main strip extend to the side of the sub-coupling strip to form a frame strip.
  • the same frequency combiner includes a bottom case and a cover, wherein the bottom case is provided with a 3dB bridge, and the 3dB bridge can achieve a more optimal coupling, and the frequency can be within a range of 0.8 Ghz to 2.8 Ghz. Achieve better coupling effect, the phase difference between the S21 path and the S31 path does not exceed ⁇ 5°, which meets the 90 degree phase difference requirement of the 3dB bridge.
  • FIG. 1 is a plan view of a main coupling cord of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of a sub-coupling tape of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view of a bridge of the present invention.
  • Figure 4 is a side view of the bridge of the present invention.
  • Figure 5 is a top plan view of the present invention with the cover removed;
  • Figure 6 is a plan view of the bottom case of the present invention.
  • FIG. 8 is a level value map.
  • FIGS. 1 to 8 illustrate:
  • 6-second curved belt r7-frame belt; r8-first output end; r9-first input end;
  • al-second rectangular main strip a2-first waveguide arm; a3-second waveguide arm; a4-third waveguide arm; a5-second input; a6-second output.
  • the same frequency combiner includes a bottom case and a cover, A 3dB bridge is disposed in the bottom case, including a main coupling line 2 and a sub-coupling line 1;
  • the main coupling line 2 includes a first rectangular main strip r1, and two ends of the first rectangular main strip rl
  • An L-shaped first curved belt r5 is extended to both sides, the free end of the first curved belt r5 extends out of the L-shaped second curved belt r6, and the second curved belt r6 on one side extends out of the first input end r9.
  • the second curved belt r6 on the other side extends out of the first output end r8; the top side of the first rectangular main strip rl is provided with a T-shaped decoupling strip R4, the bottom side is provided with a rectangular extending strip r2, and the extending strip r2 is downward a semi-circular first coupling piece r3 is provided;
  • the secondary coupling wire band 1 includes a second rectangular main belt a1, and the second rectangular main belt a1 has a semi-circular second coupling piece on the bottom side, and the second rectangular main belt Al is connected at both ends with a first waveguide arm a2 disposed obliquely, and further includes a second waveguide having the same plane, the same size, and parallel sides of the first waveguide arm a2
  • the arm a3 and the third waveguide arm a4; the bottom of the second waveguide arm a3 is connected to the bottom of the first waveguide arm a2 through a straight-through belt, and the top of the second waveguide arm
  • the bridge in the same frequency combiner can achieve more optimal coupling, and can achieve better coupling effect in the frequency of 0.8Ghz to 2.8Ghz, as shown in FIG. 7, the phase difference between the S21 path and the S31 path, Not exceeding ⁇ 5°, meeting the 90 degree phase difference of the 3 dB bridge.
  • the solid line indicates the value of the coupling port level
  • the broken line indicates the level of the through port, which can be seen to remain substantially below 3.5 dB.
  • the bridge has a standing wave ratio of less than 1.2.
  • the thickness of the main coupling line 2 and the sub-coupling line are both 3mm-4mm, and the carrying power can reach 400W.
  • the optimized coupling effect is not achieved, and the specific size can be optimized as: in the direction of FIG. 3, and bounded by a broken line, the first rectangular main strip rl, the first curved strip r5, the second curved strip r6, and the first input end r9
  • the bandwidth of the second input end a5 is: 6.5 mm
  • the length of the first curved strip r5 adjacent to the first rectangular main strip rl is: 13 mm
  • the longest side is 13.5 mm
  • the second curved strip is close to r6
  • the side of the first curve with r5 is the longest: 17mm, the other side
  • the length is: 12.4 mm
  • the first input end r9 and the second output end a6 are not limited.
  • the width of the longitudinal rod of the T-shaped decoupling belt R4 is 12.5 mm and the height is 3.2 mm, the width of the transverse rod is 2.8 mm, and the length is: 12.5 mm; the height and width of the extension belt r2 are: 23 mm and 25 mm, respectively.
  • the radius of the first coupling piece r3 is 12.5 mm.
  • the bandwidth of the frame with r7 is: 0.5mm; the inner frame height is 74mm, and the width is: l lmm.
  • the second rectangular main strip a1 has a line width of 6.5 mm and a second coupling piece of 12.5 mm.
  • the first waveguide arm a2 has a line width of 10 mm and a length of 58 mm.
  • the straight-through bandwidth and the length are not more than 10 mm.
  • the second output end a6 and the second input end a5 are not limited and may be equal to the adjacent arm band.
  • a 3dB bridge is disposed, and the main coupling line 2 is disposed in parallel with the sub-coupling line 1 and has a height difference of 5 mm.
  • a 3dB bridge is provided, and a through-column hole is arranged on the straight-through belt, and a top pillar hole is also arranged on both sides of the first rectangular main strip rl, and the top pillar hole is sleeved with the support pillar 10.
  • the support column 10 is an insulating medium for fixing the strip line.
  • the bottom side of the two sides of the first rectangular main strip rl extends to the side of the sub-coupling strip 1 to have a frame strip r7.
  • the structure through simulation and actual testing, can be found that it improves the coupling degree and effectively reduces the deviation of the phase difference.
  • the bottom casing is provided with a partition wall between the second curved belt and the second waveguide arm and between the first curved belt and the first waveguide strip, and the partition wall is used for increasing isolation and increasing performance.

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Stackable Containers (AREA)
  • Waveguides (AREA)

Abstract

本发明公开了同频合路器，包括有底壳以及盖子，所述底壳内设有一个3dB电桥，所述3dB电桥，包括有主耦合线带以及次耦合线带；所述主耦合线带包括有第一矩形主带，第一矩形主带的两端分别向两侧延伸出有L形的第一曲带，第一曲带的自由端延伸出L形第二曲带，一侧的第二曲带延伸出第一输入端，另一侧的第二曲带延伸出第一输出端；其在频率0.8Ghz至2.8Ghz内可实现较好的耦合效果，其S21通路和S31通路的相位差，不超过±5°，符合3dB电桥的90度相位差的要求。

Description

带有框带的同频合路器 技术领域
[0001] 本发明涉及一种带有框带的同频合路器。
背景技术
[0002] 同频合路器内为 3dB电桥， 宽频率带 3DB电桥一直是功分器类努力的方向， 缩 短空间距离， 实现宽频 3dB电桥是目前迫切需要的。
技术问题
问题的解决方案
技术解决方案
[0003] 本发明的目的在于克服以上所述的缺点， 提供一种带有框带的同频合路器。
[0004] 为实现上述目的， 本发明的具体方案如下： 同频合路器， 包括有底壳以及盖子 ， 所述底壳内设有一个 3dB电桥， 所述 3dB电桥， 包括有主耦合线带以及次耦合 线带； 所述主耦合线带包括有第一矩形主带， 第一矩形主带的两端分别向两侧 延伸出有 L形的第一曲带， 第一曲带的自由端延伸出 L形第二曲带， 一侧的第二 曲带延伸出第一输入端， 另一侧的第二曲带延伸出第一输出端； 第一矩形主带 的顶侧设有 T形去耦带， 底侧设有矩形的延展带， 延展带向下设有半圆形的第一 耦合片； 次耦合线带包括有第二矩形主带， 第二矩形主带底侧设有半圆形的第 二耦合片， 第二矩形主带两端均连接有倾斜设置的第一波导臂， 还包括有与第 一波导臂同一平面、 大小相同、 且边平行设置的第二波导臂和第三波导臂； 第 二波导臂底部与第一波导臂的底部通过直通带相连， 第二波导臂的顶部与第三 波导臂的中部通过直通带相连； 与第一输入端同侧的第三波导臂向外延伸出第 二输入端， 与第一输出端同侧的第三波导臂向外延伸出第二输出端； 所述主耦 合线带与次耦合线带平行设置且高度差为 3-7mm， 第一耦合片位于第二耦合片垂 直投影内。 所述底壳内设有隔离墙， 隔离墙位于第二曲带与第二波导臂之间以 及第一曲带与第一波导带之间。 [0005] 其中， 所述主耦合线带与次耦合线带平行设置且高度差为 5mm。
[0006] 其中， 所述直通带上设有顶柱孔， 所述第一矩形主带两侧也设有顶柱孔， 顶柱 孔套设支撑柱。
[0007] 其中， 所述第一矩形主带的两侧的底侧向次耦合线带一侧延伸出有框带。
发明的有益效果
有益效果
[0008] 同频合路器， 包括有底壳以及盖子， 所述底壳内设有一个 3dB电桥， 所述 3dB 电桥可实现较为优化的耦合， 其在频率 0.8Ghz至 2.8Ghz内可实现较好的耦合效果 ， 其 S21通路和 S31通路的相位差， 不超过 ±5°， 符合 3dB电桥的 90度相位差的要 求。
对附图的简要说明
附图说明
[0009] 图 1是本发明的主耦合线带的俯视图；
[0010] 图 2是本发明的次耦合线带的俯视图；
[0011] 图 3是本发明的电桥俯视图；
[0012] 图 4是本发明的电桥侧视图；
[0013] 图 5是本发明去掉盖子的俯视图；
[0014] 图 6是本发明底壳的俯视图；
[0015] 图 7是本发明的 S21通路和 S31通路的相位差图；
[0016] 图 8中为电平值图。
[0017] 图 1至图 8中的附图标记说明：
[0018] 1-次耦合线带； 2-主耦合线带； 10-支撑柱； 3-底壳； 4-隔离墙；
[0019] rl-第一矩形主带； r2-延展带； r3-第一耦合片； r4-T形去耦带； r5-第一曲带； r
6-第二曲带； r7-框带； r8-第一输出端； r9-第一输入端；
[0020] al-第二矩形主带； a2-第一波导臂； a3-第二波导臂； a4-第三波导臂； a5-第二 输入端； a6-第二输出端。 本发明的实施方式
[0021] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明， 并不是把本发明的 实施范围局限于此。
[0022] 如图 1至图 8所示， 以图 3方向， 本实施例所述的为实现上述目的， 本发明的具 体方案如下： 同频合路器， 包括有底壳以及盖子， 所述底壳内设有一个 3dB电桥 ， 包括有主耦合线带 2以及次耦合线带 1 ; 所述主耦合线带 2包括有第一矩形主带 r 1， 第一矩形主带 rl的两端分别向两侧延伸出有 L形的第一曲带 r5， 第一曲带 r5的 自由端延伸出 L形第二曲带 r6， 一侧的第二曲带 r6延伸出第一输入端 r9， 另一侧 的第二曲带 r6延伸出第一输出端 r8； 第一矩形主带 rl的顶侧设有 T形去耦带 R4， 底侧设有矩形的延展带 r2， 延展带 r2向下设有半圆形的第一耦合片 r3 ; 次耦合线 带 1包括有第二矩形主带 al， 第二矩形主带 al底侧设有半圆形的第二耦合片， 第 二矩形主带 al两端均连接有倾斜设置的第一波导臂 a2， 还包括有与第一波导臂 a2 同一平面、 大小相同、 且边平行设置的第二波导臂 a3和第三波导臂 a4; 第二波导 臂 a3底部与第一波导臂 a2的底部通过直通带相连， 第二波导臂 a3的顶部与第三波 导臂 a4的中部通过直通带相连； 与第一输入端 r9同侧的第三波导臂 a4向外延伸出 第二输入端 a5， 与第一输出端 r8同侧的第三波导臂 a4向外延伸出第二输出端 a6; 所述主耦合线带 2与次耦合线带 1平行设置且高度差为 3-7mm， 第一耦合片 r3位于 第二耦合片垂直投影内。 所述底壳 3内设有隔离墙 4， 隔离墙位于第二曲带与第 二波导臂之间以及第一曲带与第一波导带之间。
[0023] 同频合路器中的电桥可实现较为优化的耦合， 其在频率 0.8Ghz至 2.8Ghz内可实 现较好的耦合效果， 如图 7， 其 S21通路和 S31通路的相位差， 不超过 ±5°， 符合 3 dB电桥的 90度相位差的要求。 图 8中， 实线表示耦合口电平值， 虚线表示直通口 电平值， 可以看到其基本保持在 3.5dB以下。 本电桥的端口驻波比小于 1.2。 主耦 合线带 2与次耦合线的厚度均为 3mm-4mm， 其承载功率可达 400W。 未达到最优 化的耦合效果， 其具体尺寸可以优化为： 以图 3方向， 并且以虚线为界限， 第一 矩形主带 rl、 第一曲带 r5、 第二曲带 r6以及第一输入端 r9和第二输入端 a5的带宽 为： 6.5mm， 第一曲带 r5的靠近第一矩形主带 rl的一边最长为： 13mm， 另一边 最长为： 13.5mm; 第二曲带 r6的靠近第一曲带 r5的边最长为： 17mm， 另一边最 长为： 12.4mm; 第一输入端 r9和第二输出端 a6不限。 T形去耦带 R4的纵向杆的带 宽为 12.5mm高为 3.2mm， 横向杆的带宽为 2.8mm， 长为： 12.5mm; 延展带 r2的 高和宽分别为： 23mm和 25mm。 第一耦合片 r3的半径为 12.5mm。 框带 r7的带宽 为： 0.5mm; 内框高为 74mm， 宽为： l lmm。 第二矩形主带 al的线宽为 6.5mm， 第二耦合片的 12.5mm。 第一波导臂 a2的线宽为 10mm， 长为： 58mm; 直通带宽 和长均不超过 10mm， 第二输出端 a6和第二输入端 a5不需限定， 可跟临近臂带等 宽。 本发明所述一种 3dB电桥， 所述主耦合线带 2与次耦合线带 1平行设置且高度 差为 5mm。 本发明所述一种 3dB电桥， 所述直通带上设有顶柱孔， 所述第一矩形 主带 rl两侧也设有顶柱孔， 顶柱孔套设支撑柱 10。 支撑柱 10为绝缘介质， 用于固 定带线。 本发明所述一种 3dB电桥， 所述第一矩形主带 rl的两侧的底侧向次耦合 线带 1一侧延伸出有框带 r7。 该结构， 通过仿真和实际测试可以发现， 其提高耦 合度， 有效降低相位差的偏差。 所述底壳内设有隔离墙， 隔离墙位于第二曲带 与第二波导臂之间以及第一曲带与第一波导带之间， 隔离墙用于增加隔离度， 增加性能。
以上所述仅是本发明的一个较佳实施例， 故凡依本发明专利申请范围所述的构 造、 特征及原理所做的等效变化或修饰， 包含在本发明专利申请的保护范围内

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种带有框带的同频合路器， 其特征在于： 包括有底壳以及盖子， 所 述底壳内设有一个 3dB电桥， 所述 3dB电桥包括有主耦合线带 （2) 以 及次耦合线带 （1) ； 所述主耦合线带 （2) 包括有第一矩形主带 （rl ) ， 第一矩形主带 （rl) 的两端分别向两侧延伸出有 L形的第一曲带
(r5) ， 第一曲带 （r5) 的自由端延伸出 L形第二曲带 （r6) ， 一侧 的第二曲带 （r6) 延伸出第一输入端 （r9) ， 另一侧的第二曲带 （r6 ) 延伸出第一输出端 （r8) ； 第一矩形主带 （rl) 的顶侧设有 T形去 耦带 （R4) ， 底侧设有矩形的延展带 （r2) ， 延展带 （r2) 向下设有 半圆形的第一耦合片 （r3) ； 次耦合线带 （1) 包括有第二矩形主带
(al) ， 第二矩形主带 （al) 底侧设有半圆形的第二耦合片， 第二矩 形主带 （al) 两端均连接有倾斜设置的第一波导臂 2) ， 还包括有 与第一波导臂 2) 同一平面、 大小相同、 且边平行设置的第二波导 臂 （a3) 和第三波导臂 （a4) ； 第二波导臂 （a3) 底部与第一波导臂
(a2) 的底部通过直通带相连， 第二波导臂 （a3) 的顶部与第三波导 臂 （a4) 的中部通过直通带相连； 与第一输入端 （r9) 同侧的第三波 导臂 （a4) 向外延伸出第二输入端 （a5) ， 与第一输出端 （r8) 同侧 的第三波导臂 （a4) 向外延伸出第二输出端 （a6) ； 所述主耦合线带
(2) 与次耦合线带 （1) 平行设置且高度差为 3-7mm， 第一耦合片 （ r3) 位于第二耦合片垂直投影内； 所述底壳内设有隔离墙， 隔离墙位 于第二曲带与第二波导臂之间以及第一曲带与第一波导带之间； 所述 第一矩形主带 （rl) 的两侧的底侧向次耦合线带 （1) 一侧延伸出有 框带 （r7) 。
[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的一种 3dB电桥， 其特征在于： 所述主耦合线带
(2) 与次耦合线带 （1) 平行设置且高度差为 5mm。
[权利要求 3] 根据权利要求 1所述的一种 3dB电桥， 其特征在于： 所述直通带上设 有顶柱孔， 所述第一矩形主带 （rl) 两侧也设有顶柱孔， 顶柱孔套设 支撑柱 ( 10) 。
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