本實用新型屬于微波通信技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種超寬帶高隔離極化分配器。
背景技術(shù):
目前,由于微波極化技術(shù)能明顯提高電子系統(tǒng)的抗干擾能力、識別真假目標能力、應(yīng)對多目標能力并有著全天候的作戰(zhàn)能力,其已成為近年來軍事通信領(lǐng)域發(fā)展的一大熱點,在導彈制導、電子對抗和電子情報系統(tǒng)領(lǐng)域里發(fā)揮著越來越重要的作用。
極化分配器的主要功能是在電子系統(tǒng)前端的天線饋電中解決頻率復用問題,即在同一頻率上實現(xiàn)正交極化信號的雙工傳輸(分離與合成),是毫米波變極化系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,其性能的好壞直接影響整個系統(tǒng)的性能。然而,傳統(tǒng)的極化分配器受限于簡單的結(jié)構(gòu)形式及尺寸,只能實現(xiàn)5%~15%的帶寬;在目前已有的寬帶極化分配器方案中,可查到的Boifot Junction OMT、鰭線型OMT、對稱型反向耦合波導OMT、雙脊波導結(jié)OMT、四脊波導OMT、Turnstile OMT、平衡同軸探針激勵OMT等形式寬帶極化分配器,由于結(jié)構(gòu)復雜,加工精度高,駐波一般只能做到1.22甚至更差到1.5,極化隔離一般在20dB左右,遠不能滿足系統(tǒng)性能要求;因此,有必要研究一種超寬帶高隔離極化分配器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種超寬帶高隔離極化分配器,該極化分配器 實現(xiàn)了在較寬的帶寬內(nèi)(40%左右)高性能的正交極化信號的雙工傳輸,滿足了電子系統(tǒng)在高帶寬情況下的高性能指標要求,即低駐波、高端口隔離及較小的傳輸損耗;而且該極化分配器結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。
為達到以上目的,本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
一種超寬帶高隔離極化分配器,其特征在于:包括圓柱波導腔體,所述圓柱波導腔體一端連通有環(huán)狀的第一矩形波導腔體和第二矩形波導腔體,所述圓柱波導腔體底部的內(nèi)壁上同軸設(shè)置有調(diào)配臺,所述第一矩形波導腔體和第二矩形波導腔體上對應(yīng)設(shè)置有第一矩形波導口和第二矩形波導口;
所述調(diào)配臺由多個同軸的不同直徑和長度圓臺組成,圓臺的直徑從圓柱波導腔體的口部到其底部依次增大;
所述第一矩形波導腔體與圓柱波導腔體連通的一側(cè)腔體、第二矩形波導腔體與圓柱波導腔體連通的一側(cè)腔體、圓柱波導腔體三者相互垂直;
在所述第一矩形波導腔體中,從圓柱波導腔體到第一矩形波導口的兩路信號通道的行程相等;在所述第二矩形波導腔體中,從圓柱波導腔體到第二矩形波導口的兩路信號通道的行程相等。
上述技術(shù)方案的特點和進一步改進:
進一步的,所述第一矩形波導口與第一矩形波導腔體之間設(shè)置有第一ET波導分支。
進一步的,所述第二矩形波導口與第二矩形波導腔體之間設(shè)置有第二ET波導分支。
進一步的,所述第一矩形波導口與第二矩形波導口相互垂直。
進一步的,所述調(diào)配臺采用金屬材質(zhì)制成。
進一步的,所述圓柱波導腔體、第一矩形波導腔體和第二矩形波導腔體 采用金屬制成、或采用非金屬材料并在其表面鍍金屬材料制成。
進一步的,所述第一矩形波導腔體和第二矩形波導腔體為標準或非標準的矩形腔。
進一步的,所述圓柱波導腔體為標準或非標準的圓柱波導腔。
本實用新型的超寬帶高隔離極化分配器,通過第一矩形波導腔體和第二矩形波導腔體的分支結(jié)構(gòu),將圓波導中雙極化波分離為兩個互相垂直的水平極化波及垂直極化波,可以最大限度的避免波導內(nèi)高階模式的激勵,并且在極大地拓寬工作頻寬的同時得到較低的端口駐波比及較高的極化隔離度,滿足了電子通信系統(tǒng)對超寬頻帶下高性能極化分配器的需求。
附圖說明
圖1為本實用新型的一種超寬帶高隔離極化分配器的立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型的一種超寬帶高隔離極化分配器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圓柱波導腔體處的剖視示意圖;
圖中:1、圓柱波導腔體;2、調(diào)配臺;3、第一矩形波導腔體;4、第二矩形波導腔體;5、第一矩形波導口;6、第二矩形波導口;7、第一ET波導分支;8、第二ET波導分支。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。
參照圖1,為本實用新型的一種超寬帶高隔離極化分配器的立體結(jié)構(gòu)示意圖;該超寬帶高隔離極化分配器包括圓柱波導腔體1,圓柱波導腔體1一端連通有環(huán)狀的第一矩形波導腔體3和第二矩形波導腔體4,本實施例中的第一矩形波導腔體3和第二矩形波導腔體4采用非標準矩形波導腔,采用切角波導腔;圓柱波導腔體1底部的內(nèi)壁上同軸設(shè)置有調(diào)配臺2,第一矩形波 導腔體3和第二矩形波導腔體4上對應(yīng)設(shè)置有第一矩形波導口5和第二矩形波導口6。
調(diào)配臺2由多個同軸的不同直徑和長度圓臺組成,圓臺的直徑從圓柱波導腔體1的口部到其底部依次增大。
第一矩形波導腔體3與圓柱波導腔體1連通的一側(cè)腔體、第二矩形波導腔體2與圓柱波導腔體1連通的一側(cè)腔體、圓柱波導腔體1三者相互垂直。
在第一矩形波導腔體3中,從圓柱波導腔體1到第一矩形波導口5的兩路信號通道的行程相等;在第二矩形波導腔體4中,從圓柱波導腔體1到第二矩形波導口5的兩路信號通道的行程相等。
通過第一矩形波導腔體和第二矩形波導腔體的分支結(jié)構(gòu),將圓波導中雙極化波分離為兩個互相垂直的水平極化波及垂直極化波,可以最大限度的避免波導內(nèi)高階模式的激勵,并且在極大地拓寬工作頻寬的同時得到較低的端口駐波比及較高的極化隔離度,滿足了電子通信系統(tǒng)對超寬頻帶下高性能極化分配器的需求。
第一矩形波導口5與第一矩形波導腔體3之間設(shè)置有第一ET波導分支7。第二矩形波導口6與第二矩形波導腔體4之間設(shè)置有第二ET波導分支8。微波經(jīng)第一ET波導分支7或第二ET波導分支8后一分為二,兩路信號經(jīng)過第一矩形波導腔體3或第二矩形波導腔體4后匯合于圓柱波導腔體1處。
第一矩形波導口5與第二矩形波導口6相互垂直。
通過調(diào)整調(diào)配臺2中的圓臺的尺寸(高度、直徑等尺寸)、第一ET波導分支7或第二ET波導分支8的結(jié)構(gòu)、以及第一矩形波導口5與第二矩形波導口6相對圓波導口的間距,在較寬的帶寬內(nèi),可得到較低的端口駐波比及較高的極化隔離度。在本實例中,測試結(jié)果表明在17~31GHz的頻段內(nèi)(相 對帶寬58.33%),可實現(xiàn)駐波小于1.2,極化隔離大于34dB的高性能指標。
通過本實用新型中的分支結(jié)構(gòu),將圓柱波導腔體1中雙極化波分離為兩個互相垂直的水平極化波及垂直極化波,可以最大限度的避免波導內(nèi)高階模式的激勵,并且在極大地拓寬工作頻寬的同時得到較低的端口駐波比及較高的極化隔離度,滿足了電子通信系統(tǒng)對超寬頻帶下高性能極化分配器的需求。
調(diào)配臺2采用金屬材質(zhì)制成。圓柱波導腔體1、第一矩形波導腔體3和第二矩形波導腔體4采用金屬制成、或采用非金屬材料并在其表面鍍金屬材料制成。
第一矩形波導腔體3和第二矩形波導腔體4可使用標準或非標準的矩形腔。圓柱波導腔體1可使用標準或非標準的圓柱波導腔。
盡管以上結(jié)合附圖對本實用新型的實施方案進行了描述,但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方案和應(yīng)用領(lǐng)域,上述的具體實施方案僅僅是示意性的、指導性的,而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在說明書的啟示下,在不脫離本實用新型權(quán)利要求所保護的范圍的情況下,還可以做出很多種的形式,這些均屬于本實用新型保護之列。