專利名稱：主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及多孔定向耦合器，具體地說，是涉及一種利用多個(gè)孔進(jìn)行耦合的主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器。
背景技術(shù)：
[0002]定向耦合器是微波系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的一種微波器件，它的主要作用是將微波信號(hào)按一定的比例進(jìn)行功率分配；定向耦合器由兩根傳輸線構(gòu)成，同軸線、矩形波導(dǎo)、圓波導(dǎo)、帶狀線和微帶線等都可構(gòu)成定向耦合器；所以從結(jié)構(gòu)來看定向耦合器種類繁多，差異很大，但從它們的耦合機(jī)理來看主要分為四種，即小孔耦合、平行耦合、分支耦合以及匹配雙T。[0003]在20世紀(jì)50年代初以前，幾乎所有的微波設(shè)備都采用金屬波導(dǎo)和波導(dǎo)電路，那個(gè)時(shí)候的定向I禹合器也多為波導(dǎo)小孔I禹合定向I禹合器；其理論依據(jù)是Bethe小孔I禹合理論, Cohn和Levy等人也做了很多貢獻(xiàn)。[0004]隨著航空和航天技術(shù)的發(fā)展，要求微波電路和系統(tǒng)做到小型化、輕量化和性能可靠，于是出現(xiàn)了帶狀線和微帶線，隨后由于微波電路與系統(tǒng)的需要又相繼出現(xiàn)了鰭線、槽線、共面波導(dǎo)和共面帶狀線等微波集成傳輸線，這樣就出現(xiàn)了各種傳輸線定向耦合器。[0005]傳統(tǒng)單孔定向耦合器有一些的優(yōu)點(diǎn)如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)少，設(shè)計(jì)起來比較方便；但是它還存在著一些缺點(diǎn)如帶寬窄、方向性差，只有在設(shè)計(jì)頻率處工作合適，偏離開這個(gè)頻率，方向性將降低。[0006]傳統(tǒng)多孔定向耦合器雖然可以做到很寬的帶寬、方向性也有很所改善，但也存在著一些缺點(diǎn)，如體積大、加工精度要求高、插入損耗高，特別是在毫米波太赫茲波段，過高的插損使該器件失去使用價(jià)值；這就激勵(lì)我們?nèi)ピO(shè)計(jì)一種能克服這些缺點(diǎn)的新型多孔定向耦合器。實(shí)用新型內(nèi)容[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服傳統(tǒng)定向耦合器的一些缺點(diǎn)，提供了一種緊湊型、插入損耗低、寬帶的主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器。[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器，包括相互隔離且結(jié)構(gòu)一致的主矩形同軸線和副矩形同軸線、以及作為耦合通道的耦合孔；其中主矩形同軸線和副矩形同軸線都是由矩形波導(dǎo)和設(shè)置在矩形波導(dǎo)內(nèi)的內(nèi)置導(dǎo)體構(gòu)成，其中所述耦合孔中加入了另一個(gè)軸線與耦合孔的軸線平行并與主矩形同軸線軸線垂直的柱狀金屬體；該柱狀金屬體的一端與對(duì)應(yīng)的耦合孔的內(nèi)壁連接；該柱狀金屬體的橫截面的形狀為多邊形；主矩形同軸線通過至少3個(gè)耦合孔與副矩形同軸線連通，至少I個(gè)耦合孔包括貼附在主矩形同軸線側(cè)壁或\和副矩形同軸線側(cè)壁的中空耦合管，中空耦合管靠近主矩形同軸線的側(cè)壁連接有三端開口的耦合腔，耦合腔與中空耦合管導(dǎo)通，耦合腔位于主矩形同軸線和副矩形同軸線之間并與主矩形同軸線和副矩形同軸線導(dǎo)通；所述耦合孔沿主矩形同軸線的軸線方向排列，沿主矩形同軸線軸線方向相鄰的耦合孔位于主矩形同軸線軸線的一側(cè)；沿主矩形同軸線軸線方向上，相鄰兩耦合孔的孔心間距在主矩形同軸線的波導(dǎo)波長(zhǎng)的209Γ30%之間；[0009]主矩形同軸線的尺寸表示為al*hl，副矩形同軸線的尺寸表示為a2*h2，al、a2 分別表示為主矩形同軸線和副矩形同軸線外導(dǎo)體的寬度，hi、h2分別表示為主矩形同軸線和副矩形同軸線外導(dǎo)體的高度；[0010]主矩形同軸線的尺寸和副矩形同軸線的尺寸情況如下[0011]情況A :當(dāng)主矩形同軸線的尺寸小于副矩形同軸線的尺寸時(shí)，[0012]h2*15% < hi < h2*85% 或 \ 和 a2*15% < al < a2*85% ；[0013]情況B :當(dāng)主矩形同軸線的尺寸大于副矩形同軸線的尺寸時(shí)，[0014]hl*15% < h2 < hl*85% 或 \ 和 al*15% < a2 < al*85% ；[0015]情況C :主矩形同軸線的尺寸等于副矩形同軸線的尺寸時(shí)，[0016]&1=32且111=112。[0017]當(dāng)主矩形同軸線和副矩形同軸線的尺寸選取上述三種不同的情況，可以得到三種不同的結(jié)果。以往人們都是優(yōu)先選擇相同的矩形同軸線作為波導(dǎo)定向耦合器的傳輸通道， 但是當(dāng)選用情況A或情況B時(shí)，在毫米波段和太赫茲波段可以得到低插損、方向性更好的多孔定向耦合器。也就是這個(gè)額外的自由度可以幫助我們?cè)O(shè)計(jì)出方向性更好的多孔定向耦合器。[0018]耦合孔在其俯視方向上的投影形狀為圓形，耦合腔在其俯視方向上的投影形狀為半圓形，中空耦合管在其俯視方向上的投影形狀為半圓形。由于傳統(tǒng)的多孔定向耦合器， 主矩形同軸線和副矩形同軸線的尺寸均采用相同尺寸，同時(shí)傳統(tǒng)的多孔定向耦合器中的耦合孔的位置設(shè)置在主矩形同軸線和副矩形同軸線之間。而本實(shí)用新型的改進(jìn)點(diǎn)為1、將傳統(tǒng)的耦合孔的位置進(jìn)行調(diào)整，相應(yīng)的設(shè)計(jì)出與調(diào)整后結(jié)構(gòu)相匹配的耦合孔，即本實(shí)用新型中的耦合孔由耦合腔和中空耦合管組成，其中設(shè)置位置時(shí)，耦合腔設(shè)置在主矩形同軸線和副矩形同軸線之間的，用以連通主矩形同軸線和副矩形同軸線，由于還設(shè)置有中空耦合管， 可進(jìn)一步的增強(qiáng)耦合性；2、由于實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們采用普通尺寸的主矩形同軸線和副矩形同軸線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，普通結(jié)構(gòu)的方向性要比相同尺寸的方向性好，因此，本實(shí)用新型中采用的主矩形同軸線和副矩形同軸線在在尺寸方面做出調(diào)整，可額外的增加耦合器的方向性。[0019]因此設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)先設(shè)置耦合孔中的中空耦合管貼附在主矩形同軸線側(cè)壁或\和副矩形同軸線側(cè)壁。進(jìn)一步的優(yōu)先設(shè)置為主矩形同軸線和副矩形同軸線的尺寸均采用普通尺寸。[0020]按照上述優(yōu)先設(shè)置成的耦合器進(jìn)行耦合輸出時(shí)，其工作過程為微波首先通過主矩形同軸線，在結(jié)構(gòu)耦合孔處時(shí)，通過耦合腔將微波耦合到副矩形同軸線，在中空耦合管的作用下進(jìn)行加強(qiáng)耦合，使其方向性變強(qiáng)，進(jìn)一步的由于主矩形同軸線和副矩形同軸線的尺寸采用普通尺寸；因此在上述加強(qiáng)耦合的基礎(chǔ)還可以進(jìn)一步的進(jìn)行耦合加強(qiáng)。[0021]所述柱狀金屬體部分延伸進(jìn)主矩形同軸線的內(nèi)部。[0022]所述主矩形同軸線內(nèi)置導(dǎo)體的軸線和副矩形同軸線內(nèi)置導(dǎo)體的軸線相互平行。[0023]所述主矩形同軸線或\和副矩形同軸線的一端或兩端還連接有彎曲波導(dǎo)。[0024]所述主矩形同軸線或\和副矩形同軸線在其一端或兩端連接有與外界器件匹配的匹配結(jié)構(gòu)。[0025]耦合孔的部分在主矩形同軸線或副矩形同軸線以外，或同時(shí)在主矩形同軸線和副矩形同軸線外。[0026]單孔定向耦合器在方向性上有相對(duì)窄的帶寬，于是人們想到了設(shè)計(jì)一系列耦合孔，這一系列的耦合孔組成一個(gè)陣列，若干個(gè)陣列還可以疊加起來，由此來綜合耦合度和方向性響應(yīng)。利用小孔的方向性和陣列的方向性在耦合端疊加，就可以獲得更好的方向性，并且這個(gè)額外的自由度還可以提高帶寬。[0027]將耦合孔沿主矩形同軸線一側(cè)排列后，在滿足耦合加強(qiáng)的條件下，即相鄰兩耦合孔的孔心間距應(yīng)設(shè)置在主矩形同軸線的中心工作頻率的波導(dǎo)波長(zhǎng)的209Γ30%之間，可以在加強(qiáng)耦合的基礎(chǔ)上減小體積，從而進(jìn)一步提高該多孔矩形波導(dǎo)定向耦合器的優(yōu)越性。[0028]同時(shí)，優(yōu)先選擇橫截面為矩形柱狀金屬體設(shè)置在耦合孔內(nèi)，且柱狀金屬體在耦合孔內(nèi)的位置不受限制，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置。[0029]一般的主矩形同軸線的軸線和副矩形同軸線的軸線之間的角度為0°至180°之間。為了使其整個(gè)耦合器的體積減少，我們優(yōu)先考慮主矩形同軸線的軸線和副矩形同軸線的軸線平行設(shè)置。[0030]耦合孔在其俯視方向的投影形狀不受限制，當(dāng)考慮制作成本時(shí)，我們優(yōu)先考慮能簡(jiǎn)易批量生產(chǎn)的圓形或三角形或四邊形。[0031]增加柱狀金屬體時(shí)，所述耦合孔和柱狀金屬體體在俯視方向的投影形狀為Y字形或十字型和其它多于4個(gè)分支的星狀。[0032]由于傳統(tǒng)的多孔定向耦合器的耦合孔的位置設(shè)置在主矩形同軸線和副矩形同軸線之間。而本實(shí)用新型的改進(jìn)點(diǎn)為1、將傳統(tǒng)的耦合孔的位置進(jìn)行調(diào)整，相應(yīng)的設(shè)計(jì)出與調(diào)整后結(jié)構(gòu)相匹配的耦合孔，即本實(shí)用新型中的耦合孔由耦合腔和中空耦合管組成，其中設(shè)置位置時(shí)，耦合腔設(shè)置在主矩形同軸線和副矩形同軸線之間的，用以連通主矩形同軸線和副矩形同軸線，由于還設(shè)置有中空耦合管，可進(jìn)一步的增強(qiáng)耦合性；2、由于實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們選用多個(gè)耦合孔時(shí)，將相鄰的耦合孔沿主矩形同軸線的軸線排列的方向性更好，因此設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)先設(shè)置耦合孔中的中空耦合管貼附在主矩形同軸線側(cè)壁或\和副矩形同軸線側(cè)壁。進(jìn)一步的優(yōu)先設(shè)置為相鄰的耦合孔位于主矩形同軸線的一側(cè)。[0033]按照上述優(yōu)先設(shè)置成的耦合器進(jìn)行耦合輸出時(shí)，其工作過程為微波首先通過主矩形同軸線，在結(jié)構(gòu)耦合孔處時(shí)，通過耦合腔將微波耦合到副矩形同軸線，在中空耦合管的作用下進(jìn)行加強(qiáng)耦合，使其方向性變強(qiáng)，進(jìn)一步的由于相鄰的耦合孔位于主矩形同軸線的一側(cè)；因此在上述加強(qiáng)耦合的基礎(chǔ)還可以進(jìn)一步的進(jìn)行耦合加強(qiáng)。[0034]基于上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型相較于以往的多孔定向耦合器而言其改進(jìn)點(diǎn)為將傳統(tǒng)的耦合孔改進(jìn)為由耦合腔和中空耦合管組成的耦合通道，其中耦合腔設(shè)置在主矩形同軸線和副矩形同軸線之間，中空耦合管貼附在主矩形同軸線側(cè)壁或\和副矩形同軸線側(cè)壁。 這樣可增加其方向性。[0035]由于本實(shí)用新型采用多個(gè)耦合孔的設(shè)計(jì)方案，耦合孔與耦合孔之間具有耦合加強(qiáng)的作用，如果耦合孔與耦合孔之間的排列組合不能達(dá)到適合的排布，則會(huì)造成許多不利因素，比如耦合減弱現(xiàn)象，為此我們對(duì)其排布做了相應(yīng)的研究，為了減少整個(gè)耦合的體積和達(dá)到耦合加強(qiáng)的作用，本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)點(diǎn)為耦合孔沿主矩形同軸線的軸線排列，沿主矩形同軸線軸線方向相鄰的耦合孔位于主矩形同軸線軸線的一側(cè)；沿主矩形同軸線軸線方向上，相鄰兩耦合孔的孔心間距在主矩形同軸線的中心工作頻率的波導(dǎo)波長(zhǎng)的209Γ30% 之間。即將相鄰的耦合孔依次分布于主矩形同軸線軸線的一側(cè)。相鄰的耦合孔沿主矩形同軸線一側(cè)分布以后，可進(jìn)一步的耦合加強(qiáng)，從而進(jìn)一步提高該主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器的方向性，相鄰兩耦合孔的孔心間距的影響因素由輸入信號(hào)決定，另外，由于本實(shí)用新型中的耦合孔均位于主矩形同軸線的同一側(cè)，因此相比較于其他的排布方式而言，其體積較小，如耦合孔排布在兩側(cè)，與兩側(cè)相比較，顯然一側(cè)的設(shè)計(jì)體積要小于兩側(cè)的設(shè)計(jì)體積。[0036]基于上述改進(jìn)，為了方便批量生產(chǎn)，一般我們不限制耦合腔的形狀，而限制中空耦合管的形狀，中空耦合管的形狀可以是圓形、可以是矩形，一般優(yōu)先考慮圓形。[0037]本實(shí)用新型針對(duì)傳統(tǒng)的同軸線定向耦合器做出相應(yīng)的改進(jìn)，其改進(jìn)點(diǎn)為1、將傳統(tǒng)內(nèi)置的耦合孔外置，即將耦合孔的位置調(diào)整后使得中空耦合管貼附在主矩形同軸線側(cè)壁或\和副矩形同軸線側(cè)壁上，經(jīng)過改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)可以增強(qiáng)其方向性能；2、將傳統(tǒng)的單孔結(jié)構(gòu)和上述改進(jìn)后的單孔結(jié)構(gòu)改進(jìn)為多孔結(jié)構(gòu)，一般以3個(gè)或3個(gè)以上的耦合孔被認(rèn)定為多孔結(jié)構(gòu)，基于多孔結(jié)構(gòu)后，不僅僅是增加數(shù)量為限，在增加數(shù)量的同時(shí)還要考慮耦合孔的排布狀態(tài)，任意排布的話有可能會(huì)減弱其性能，這與本實(shí)用新型的最初目的相違背。因此，為了達(dá)到增強(qiáng)方向性的問題，本實(shí)用新型采用3個(gè)或3個(gè)以上的耦合孔，排布時(shí)一般優(yōu)先考慮進(jìn)行交錯(cuò)排布，相鄰的耦合孔之間的距離由微波的波長(zhǎng)決定，也可以考慮將耦合孔同時(shí)排布在主矩形同軸線軸線的同一側(cè)，其相鄰耦合孔之間的距離也由輸出微波的波長(zhǎng)決定。[0038]多孔定向耦合器的工作原理可以敘述如下[0039]由于波導(dǎo)內(nèi)壁可以近似看成理想導(dǎo)電平面。根據(jù)交變電磁場(chǎng)的邊界條件，理想導(dǎo)電平面E只有與表面相垂直的分量，沒有切向分量；磁場(chǎng)H只有與表面相切的分量，沒有法向分量。主波導(dǎo)內(nèi)電場(chǎng)垂直主副矩形同軸線公共寬邊，通過小孔達(dá)到副波導(dǎo)的那一部分電場(chǎng)仍垂直于主副波導(dǎo)公共寬邊，其電力線形成一個(gè)彎頭。磁場(chǎng)(磁力線)為平行主波導(dǎo)寬壁的閉合曲線，故主波導(dǎo)的磁場(chǎng)(磁力線)在小孔處形成一組穿進(jìn)穿出副矩形同軸線的連續(xù)曲線。[0040]通過小孔進(jìn)入副波導(dǎo)的那一部分電場(chǎng)在副波導(dǎo)耦合孔兩側(cè)耦合出垂直向下的電場(chǎng)Ε’。交變的電場(chǎng)Ε’激發(fā)出感生磁場(chǎng)Η’(方向由S=E*H決定)。電、磁場(chǎng)交替激發(fā)，形成分別向耦合端和隔離端輸出的電磁波。[0041]通過小孔進(jìn)入副波導(dǎo)的那一部分磁場(chǎng)在副波導(dǎo)耦合孔兩側(cè)耦合出水平向右的磁場(chǎng)H’。交變的磁場(chǎng)H’激發(fā)出感生的電場(chǎng)E’。電、磁場(chǎng)交替激發(fā)，形成分別向耦合端和隔離端輸出的電磁波。[0042]小孔耦合是上述電耦合和磁耦合的疊加。把兩種耦合形成的電磁波合并，我們可以看出往I禹合端方向傳輸?shù)碾姶挪ㄍ虔B加，形成I禹合輸出；往隔離端方向傳輸?shù)碾姶挪ǚ聪虔B加，相互抵消構(gòu)成隔離端，所以原則上是無耦合輸出的。但是由于小孔電、磁耦合的不對(duì)稱性，兩者疊加產(chǎn)生了方向性。[0043]多孔定向耦合器就是利用一系列耦合孔組成一個(gè)陣列，若干個(gè)陣列還可以疊加起來，由此來綜合耦合度和方向性響應(yīng)。利用小孔的方向性和陣列的方向性在耦合端疊加，就可以獲得更好的方向性，并且這個(gè)額外的自由度還可以提高帶寬。[0044]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)緊湊、加工簡(jiǎn)單、功率容量大、超寬工作帶寬、插入損耗低，特別是在毫米波和太赫茲波段，與普通多孔定向耦合器相比，在低插損方面具有突出優(yōu)勢(shì)。本實(shí)用新型的緊湊型位于主矩形同軸線一側(cè)多孔矩形波導(dǎo)定向耦合器可望廣泛用于各微波波段及太赫茲波段的電子系統(tǒng)。


[0045]圖I為本實(shí)用新型中相鄰耦合孔位于主矩形同軸線一側(cè)時(shí)的立體圖。[0046]圖2為耦合孔的結(jié)構(gòu)立體圖。[0047]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一的俯視圖。[0048]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例一的A-A剖面圖。[0049]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例二的俯視圖。[0050]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例三的俯視圖。[0051]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例四的俯視圖。[0052]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例五的俯視圖。[0053]圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例六的俯視圖。[0054]圖中的標(biāo)號(hào)分別表示為1、主矩形同軸線；2、副矩形同軸線；3、耦合孔；31、耦合腔；32、中空耦合管；4、柱狀金屬體；5、彎曲波導(dǎo)。
具體實(shí)施方式
[0055]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型實(shí)施方式不限于此。[0056]如圖1、2所示，主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器，包括作為微波主通道的主矩形同軸線I和作為取樣信號(hào)通道的副矩形同軸線2、以及作為耦合通道的耦合孔 3 ;主矩形同軸線I和副矩形同軸線2相互隔離；耦合孔3包括貼附在主矩形同軸線I側(cè)壁或\和副矩形同軸線2側(cè)壁的中空耦合管32，中空耦合管32靠近主矩形同軸線I的側(cè)壁連接有三端開口的耦合腔31，耦合腔31與中空耦合管32導(dǎo)通，耦合腔31位于主矩形同軸線I和副矩形同軸線2之間并與主矩形同軸線I和副矩形同軸線2導(dǎo)通。其中，耦合孔3 的數(shù)目為3個(gè)；耦合孔3在其俯視方向的投影形狀為圓形，且主矩形同軸線I的軸線和副矩形同軸線2的軸線互相平行。耦合孔3沿主矩形同軸線I的軸線排列，沿主矩形同軸線I 軸線方向相鄰的耦合孔位于主矩形同軸線I軸線的一側(cè)；沿主矩形同軸線I軸線方向上，相鄰兩耦合孔3的孔心間距在主矩形同軸線I的中心工作頻率的中心工作頻率的波導(dǎo)波長(zhǎng)的 23% 27%之間。[0057]由于本實(shí)用新型采用多個(gè)耦合孔的設(shè)計(jì)方案，耦合孔與耦合孔之間具有耦合加強(qiáng)的作用，如果耦合孔與耦合孔之間的排列組合不能達(dá)到適合的排布，則會(huì)造成許多不利因素，比如耦合減弱現(xiàn)象，為此我們對(duì)其排布做了相應(yīng)的研究，為了減少整個(gè)耦合的體積和達(dá)到耦合加強(qiáng)的作用，本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)點(diǎn)為耦合孔沿主矩形同軸線的軸線方向排列，沿主矩形同軸線軸線方向相鄰的耦合孔位于主矩形同軸線軸線的一側(cè)；沿主矩形同軸線軸線方向上，相鄰兩耦合孔的孔心間距在主矩形同軸線的波導(dǎo)波長(zhǎng)的239Γ27%之間。相鄰的耦合孔依次分布于主矩形同軸線軸線的一側(cè)，相鄰的耦合孔沿主矩形同軸線一側(cè)分布以后，可進(jìn)一步的耦合加強(qiáng)，從而進(jìn)一步提高該主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器的方向性，相鄰兩耦合孔的孔心間距的影響因素由輸入微波決定，另外，由于本實(shí)用新型中的耦合孔均位于主矩形同軸線的同一側(cè)，因此相比較于其他的排布方式而言，其體積較小，如耦合孔排布在兩側(cè)，與兩側(cè)相比較，顯然一側(cè)的設(shè)計(jì)體積要小于兩側(cè)的設(shè)計(jì)體積。；其中主矩形同軸線I的尺寸表示為al*hl，副矩形同軸線2的尺寸表示為a2*h2，al、a2分別表示為主矩形同軸線I和副矩形同軸線2的外導(dǎo)體寬度，hi、h2分別表示為主矩形同軸線 I和副矩形同軸線2的外導(dǎo)體高度；[0058]主矩形同軸線I的尺寸和副矩形同軸線2的尺寸情況如下[0059]情況A :當(dāng)主矩形同軸線的尺寸小于副矩形同軸線的尺寸時(shí)，[0060]h2*15% < hi < h2*85% 或 \ 和 a2*15% < al < a2*85% ；[0061]情況B :當(dāng)主矩形同軸線的尺寸大于副矩形同軸線的尺寸時(shí)，[0062]hl*15% < h2 < hl*85% 或 \ 和 al*15% < a2 < al*85% ；[0063]情況C :主矩形同軸線的尺寸等于副矩形同軸線的尺寸時(shí)，[0064]al=a2 且 hl=h2。[0065]使用時(shí)，微波從主矩形同軸線I輸入，在耦合孔內(nèi)進(jìn)耦合，微波進(jìn)入副矩形同軸線，由于耦合孔設(shè)置滿足增強(qiáng)耦合的要求進(jìn)行陣列排布，因此，耦合孔間將會(huì)進(jìn)一步的進(jìn)行增強(qiáng)耦合，以此達(dá)到加強(qiáng)耦合。相比較單孔的耦合結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型采用多個(gè)耦合孔進(jìn)行增強(qiáng)率禹合排布，可進(jìn)一步的提聞其稱合度。[0066]相較于以往的多孔定向耦合器而言其改進(jìn)點(diǎn)為將傳統(tǒng)的耦合孔改進(jìn)為由耦合腔 31和中空耦合管32組成的耦合通道，其中耦合腔31使其設(shè)置在主矩形同軸線I和副矩形同軸線2之間，中空耦合管32貼附在主矩形同軸線I側(cè)壁或\和副矩形同軸線2側(cè)壁；這樣可增加其方向性。[0067]同時(shí)，相較于以往的多孔定向耦合器而言其改進(jìn)點(diǎn)為將傳統(tǒng)采用相同矩形同軸線結(jié)構(gòu)改進(jìn)為采用普通矩形同軸線結(jié)構(gòu)，即主矩形同軸線的尺寸和副矩形同軸線的尺寸情況如下[0068]情況A :當(dāng)主矩形同軸線的尺寸小于副矩形同軸線的尺寸時(shí)，[0069]h2*15% < hi < h2*85% 或 \ 和 a2*15% < al < a2*85% ；[0070]情況B :當(dāng)主矩形同軸線的尺寸大于副矩形同軸線的尺寸時(shí)，[0071]hl*15% < h2 < hl*85% 或 \ 和 al*15% < a2 < al*85% ；[0072]情況C :主矩形同軸線的尺寸等于副矩形同軸線的尺寸時(shí)，[0073]al=a2 且 hl=h2。[0074]這樣可進(jìn)一步增加其方向性。[0075]實(shí)施例一[0076]如圖3，4所示，本實(shí)施例包括設(shè)置有主矩形同軸線I和副矩形同軸線2，主矩形同軸線I為微波主通道，副矩形同軸線2為取樣信號(hào)通道；主矩形同軸線I和副矩形同軸線2 相互隔離，通過5個(gè)耦合孔3連通；5個(gè)耦合孔3的部分在主矩形同軸線I和副矩形同軸線 2以外。所述耦合孔3的軸線與主矩形同軸線I的軸線垂直，其橫截面的形狀為不規(guī)則多邊形；相鄰耦合孔3位于主矩形同軸線的一側(cè)，沿主矩形同軸線I軸線方向上，相鄰兩耦合孔 3的孔心間距在主矩形同軸線I的中心工作頻率的中心工作頻率的波導(dǎo)波長(zhǎng)的23°/Γ27%之間，每個(gè)耦合孔3中都加入了另一個(gè)軸線與耦合孔3的軸線平行并與主矩形同軸線I的軸線垂直的柱狀金屬體4，該柱狀金屬體4的橫截面的形狀為矩形。[0077]實(shí)施例二[0078]如圖5所示，與實(shí)施例一不同的地方是有4個(gè)耦合孔3位于主矩形同軸線的同一側(cè)，相鄰耦合孔3的孔心間距在主矩形同軸線I的中心工作頻率的中心工作頻率的波導(dǎo)波長(zhǎng)的23°/Γ27%之間，其耦合性能較好。各個(gè)柱狀金屬體4只在一個(gè)方向與對(duì)應(yīng)的耦合孔3 的內(nèi)壁連接并且位于耦合孔3的不同方位上，其具體位置由方向性等參數(shù)優(yōu)化而定。[0079]實(shí)施例三[0080]如圖6所示，與實(shí)施例一不同的地方是，副矩形同軸線2的兩端還連有彎曲波導(dǎo)5， 在彎曲波導(dǎo)5的另一側(cè)還連接有與外界匹配的配結(jié)構(gòu)。這樣可以方便該定向耦合器與外界器件的連接，從而可以得到方向性更好，帶寬更寬的多孔矩形波導(dǎo)定向耦合器。[0081]實(shí)施例四[0082]如圖7所示，與實(shí)施實(shí)例一不同的地方是耦合孔3的橫截面為橢圓，并且耦合孔3 內(nèi)都設(shè)置有橫截面形狀為矩形的柱狀金屬體4。[0083]實(shí)施例五[0084]如圖8所示，與實(shí)施實(shí)例四不同的地方是耦合孔3的橫截面為矩形，并且耦合孔3 內(nèi)沒有設(shè)置柱狀金屬體4。[0085]實(shí)施例六[0086]如圖9所不,與實(shí)施實(shí)例五不同的是稱合孔3的橫截面為三角形。[0087]如上所述便可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器，其特征在于包括相互隔離且結(jié)構(gòu)一致的主矩形同軸線(1和副矩形同軸線(2)、以及作為耦合通道的耦合孔(3);其中主矩形同軸線(1)和副矩形同軸線(2)都是由矩形波導(dǎo)和設(shè)置在矩形波導(dǎo)內(nèi)的內(nèi)置導(dǎo)體構(gòu)成，其中所述耦合孔(3)中加入了另一個(gè)軸線與耦合孔(3)的軸線平行并與主矩形同軸線(1)軸線垂直的柱狀金屬體(4);該柱狀金屬體(4)的一端與對(duì)應(yīng)的耦合孔(3)的內(nèi)壁連接；該柱狀金屬體(4)的橫截面的形狀為多邊形；主矩形同軸線(1)通過至少3個(gè)耦合孔(3)與副矩形同軸線(2)連通，至少1個(gè)耦合孔(3)包括貼附在主矩形同軸線(I)側(cè)壁或\和副矩形同軸線(2 )側(cè)壁的中空耦合管(32 )，中空耦合管(32 )靠近主矩形同軸線(I)的側(cè)壁連接有三端開口的耦合腔(31)，耦合腔(31)與中空耦合管(32)導(dǎo)通，耦合腔(31)位于主矩形同軸線(I)和副矩形同軸線(2)之間并與主矩形同軸線(1)和副矩形同軸線(2)導(dǎo)通；所述耦合孔(3)沿主矩形同軸線(1)的軸線方向排列，沿主矩形同軸線(1)軸線方向相鄰的耦合孔(3)位于主矩形同軸線(1軸線的一側(cè)；沿主矩形同軸線(1)軸線方向上，相鄰兩耦合孔(3)的孔心間距在主矩形同軸線(1)的波導(dǎo)波長(zhǎng)的209Γ30%之間； 主矩形同軸線(1)的尺寸表示為al*hl，副矩形同軸線(2)的尺寸表示為a2*h2，al、a2分別表示為主矩形同軸線(1)和副矩形同軸線(2)外導(dǎo)體的寬度，hi、h2分別表示為主矩形同軸線(1)和副矩形同軸線(2)外導(dǎo)體的高度； 主矩形同軸線(1)的尺寸和副矩形同軸線(2)的尺寸情況如下 情況A :當(dāng)主矩形同軸線(1)的尺寸小于副矩形同軸線(2)的尺寸時(shí)， h2*15% < hi < h2*85% 或 \ 和 a2*15% < al < a2*85% ； 情況B :當(dāng)主矩形同軸線(I)的尺寸大于副矩形同軸線(2)的尺寸時(shí)， hl*15% < h2 < hl*85% 或 \ 和 al*15% < a2 < al*85% ； 情況C :主矩形同軸線(1)的尺寸等于副矩形同軸線(2)的尺寸時(shí)， al=a2 且 hl=h2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器，其特征在于耦合孔(3)在其俯視方向上的投影形狀為圓形，耦合腔(31)在其俯視方向上的投影形狀為半圓形，中空耦合管(32)在其俯視方向上的投影形狀為半圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器，其特征在于所述柱狀金屬體(4)部分延伸進(jìn)主矩形同軸線(1)的內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器，其特征在于所述主矩形同軸線(1)內(nèi)置導(dǎo)體的軸線和副矩形同軸線(2)內(nèi)置導(dǎo)體的軸線相互平行。
專利摘要本實(shí)用新型公開了主副矩形同軸線尺寸不同的多孔定向耦合器，包括主矩形同軸線和副矩形同軸線、以及耦合孔；主矩形同軸線和副矩形同軸線相互隔離，主矩形同軸線通過至少3個(gè)耦合孔與副矩形同軸線連通；至少1個(gè)耦合孔包括貼附在主矩形同軸線側(cè)壁或\和副矩形同軸線側(cè)壁的中空耦合管，中空耦合管靠近主矩形同軸線的側(cè)壁連接有三端開口的耦合腔，耦合腔與中空耦合管導(dǎo)通，耦合腔位于主矩形同軸線和副矩形同軸線之間并與主矩形同軸線和副矩形同軸線導(dǎo)通；耦合孔沿主矩形同軸線的軸線方向排列，沿主矩形同軸線軸線方向相鄰的耦合孔位于主矩形同軸線軸線的一側(cè)；本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)緊湊、加工簡(jiǎn)單、功率容量大、超寬工作帶寬、插入損耗低。
文檔編號(hào)H01P5/18GK202817153SQ201220393960
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者王清源, 譚宜成 申請(qǐng)人:成都賽納賽德科技有限公司