一種寬帶波導(dǎo)魔t功分器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微波通信技術(shù)領(lǐng)域中的功率分配器，具體涉及一種寬帶波導(dǎo)魔T功分器。
【背景技術(shù)】
[0002]功率分配器，簡(jiǎn)稱(chēng)功分器，是微波通信系統(tǒng)中常用的一種重要元器件，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)一路信號(hào)的功率分配或者兩路信號(hào)的功率合成。功分器的電氣性能，如工作帶寬、端口駐波、隔離度、相位及幅度平衡度等指標(biāo)對(duì)于整個(gè)微波通信系統(tǒng)意義重大。目前，常用的功率分配器有微帶和波導(dǎo)兩種結(jié)構(gòu)形式，在強(qiáng)調(diào)低損耗、大功率的場(chǎng)合，多采用波導(dǎo)結(jié)構(gòu)形式。波導(dǎo)魔T功分器作為波導(dǎo)結(jié)構(gòu)形式功分器的一種具體類(lèi)型，在工程中多用于實(shí)現(xiàn)兩路等幅同相信號(hào)或等幅反向信號(hào)的合成，分別輸出一路和信號(hào)與一路差信號(hào)，或者用于實(shí)現(xiàn)相位差90°的兩路線極化信號(hào)合成左右旋圓極化信號(hào)。傳統(tǒng)波導(dǎo)魔T功分器大多采用標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)作為傳輸線，利用錐臺(tái)或者階梯錐臺(tái)作為匹配結(jié)構(gòu)，不僅加工復(fù)雜，對(duì)裝配精度要求較高，而且只能在10%左右的工作帶寬內(nèi)保證駐波、隔離度等關(guān)鍵指標(biāo)的高性能，一旦工作帶寬超過(guò)15%，相關(guān)電氣性能指標(biāo)迅速惡化，難以適應(yīng)微波通信系統(tǒng)對(duì)于寬帶化日益提高的要求。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為201210067877.3，名稱(chēng)為《一種魔T功分器》，以及中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為201210201079.5，名稱(chēng)為《一種基于新型匹配結(jié)構(gòu)的魔T功分器》，兩份專(zhuān)利分別公布了兩種波導(dǎo)魔T功分器，雖然結(jié)構(gòu)形式有差異，但是本質(zhì)上都屬于對(duì)傳統(tǒng)傳統(tǒng)波導(dǎo)魔T功分器的一種改進(jìn)，沒(méi)有改變“采用標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)作為傳輸線，利用階梯錐臺(tái)作為匹配結(jié)構(gòu)”這一設(shè)計(jì)思想，所以工作帶寬也必然局限于10%左右。中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為CN201220268592.1，名稱(chēng)為《一種新型魔T功率分配/合成器》公布了一種新型寬帶魔T，雖然實(shí)現(xiàn)了魔T的H臂端口的寬帶、低駐波，但是E臂端口為非標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)，且僅作為吸收端口，電氣性能較差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是:克服上述傳統(tǒng)波導(dǎo)魔T工作帶寬較窄，對(duì)加工和裝配精度要求高，以及上述寬帶魔T僅能實(shí)現(xiàn)H臂端口寬帶高性能等的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、免于調(diào)試、H臂端口及E臂端口均性能優(yōu)異的寬帶波導(dǎo)魔T功分器。
[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種寬帶波導(dǎo)魔T功分器，包括T形結(jié)構(gòu)、E臂波導(dǎo)管3和匹配圓柱4，T形結(jié)構(gòu)的兩個(gè)分支波導(dǎo)的上內(nèi)表面和下內(nèi)表面均由內(nèi)向外設(shè)有多階梯段過(guò)渡的階梯結(jié)構(gòu)，T形結(jié)構(gòu)的H臂與兩個(gè)分支波導(dǎo)交匯處的正上方設(shè)有E臂波導(dǎo)管3，所述的T形結(jié)構(gòu)的H臂的上內(nèi)表面和下內(nèi)表面由內(nèi)向外由高到低均設(shè)有多階梯段過(guò)渡的階梯結(jié)構(gòu)^形結(jié)構(gòu)由T形結(jié)構(gòu)上塊I和T形結(jié)構(gòu)下塊2組成，T形結(jié)構(gòu)上塊I和T形結(jié)構(gòu)下塊2的外部輪廓相同，其外部輪廓邊緣對(duì)齊連接組成T形結(jié)構(gòu)；在T形結(jié)構(gòu)的H臂與兩個(gè)分支波導(dǎo)交匯處且與H臂正對(duì)位置的T形結(jié)構(gòu)下內(nèi)表面上設(shè)置有匹配圓柱4。
[0007]其中，T形結(jié)構(gòu)上塊I和E臂波導(dǎo)管3的連接處構(gòu)成連接端面，所述的連接端面和T形結(jié)構(gòu)上塊I內(nèi)表面之間開(kāi)有親合窗，親合窗的一條短邊與E臂波導(dǎo)管3的靠近T形結(jié)構(gòu)H臂的短邊重合，耦合窗的其余三條邊的長(zhǎng)度小于E臂波導(dǎo)管3對(duì)應(yīng)邊的長(zhǎng)度。
[0008]其中，在T形結(jié)構(gòu)上沿中間位置設(shè)有第一矩形匹配結(jié)構(gòu)，該第一矩形匹配結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大于耦合窗的寬度且小于階梯結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度，其長(zhǎng)邊與耦合窗的窄邊重合；在T形結(jié)構(gòu)的H臂與左分支波導(dǎo)連接處的H臂內(nèi)側(cè)面上設(shè)有矩形匹配結(jié)構(gòu)，所述的矩形匹配結(jié)構(gòu)的上面和下面均與T形結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面相重合，矩形匹配結(jié)構(gòu)與左分支波導(dǎo)的內(nèi)側(cè)壁重合，矩形匹配結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度小于階梯結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度；T形結(jié)構(gòu)的H臂與右分支波導(dǎo)連接處的內(nèi)表面設(shè)有與左分支波導(dǎo)連接處相同的矩形匹配結(jié)構(gòu)。
[0009]其中，T形結(jié)構(gòu)的H臂的上內(nèi)表面和下內(nèi)表面由內(nèi)向外均對(duì)應(yīng)設(shè)有尺寸相同的4級(jí)階梯結(jié)構(gòu)。
[0010]其中，所述的E臂波導(dǎo)管3內(nèi)腔為執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB 11450.2-89的標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)；Ε臂波導(dǎo)管3的軸線與T形結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)軸線相垂直；配圓柱4位于T形結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)軸線上。
[0011]其中，還包括法蘭5，所述的T形結(jié)構(gòu)的三個(gè)端口和E臂波導(dǎo)管3的端口處均連接有法蘭5。
[0012]其中，所述法蘭5為執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB11449.2-89的標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)B型法蘭盤(pán)。
[0013]其中，所述T形結(jié)構(gòu)上塊1、Τ形結(jié)構(gòu)下塊2、Ε臂波導(dǎo)管3、匹配圓柱4和法蘭5的材料均為金屬，分別一次性銑切加工后，焊接成型。
[0014]本實(shí)用新型相比【背景技術(shù)】的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0015]1、本實(shí)用新型通過(guò)在T形結(jié)構(gòu)的H臂上由內(nèi)向外設(shè)置多階梯段過(guò)渡的階梯結(jié)構(gòu)，使得本實(shí)用新型的功分器的相對(duì)帶寬到達(dá)30%以上；
[0016]2、本實(shí)用新型將T形結(jié)構(gòu)分為T(mén)形結(jié)構(gòu)上塊和T型結(jié)構(gòu)下塊，加工簡(jiǎn)單；
[0017]3、本實(shí)用新型的匹配結(jié)構(gòu)為匹配圓柱，相比傳統(tǒng)的階梯錐臺(tái)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，相位一致性更易保證；
[0018]4、本實(shí)用新型的T形結(jié)構(gòu)上沿中間位置、T形結(jié)構(gòu)的H臂與左分支波導(dǎo)連接處的H臂內(nèi)側(cè)面上和T形結(jié)構(gòu)的H臂與右分支波導(dǎo)連接處的內(nèi)側(cè)面上均設(shè)有矩形匹配結(jié)構(gòu)，使得本實(shí)用新型的功分器在保證寬帶工作的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了免調(diào)試能力。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)軸方向剖視圖。
[0022]圖4是本實(shí)用新型的T形結(jié)構(gòu)上塊I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是本實(shí)用新型的T形結(jié)構(gòu)下塊2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是本實(shí)用新型的E臂波導(dǎo)管3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7是本實(shí)用新型的H臂端口和E臂端口的駐波測(cè)試圖。
[0026]圖8是本實(shí)用新型的H臂端口和E臂端口的隔離度測(cè)試圖。
[0027]圖9是本實(shí)用新型的H臂端口的功率分配度測(cè)試圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0029]參照?qǐng)D1至圖3所示，本實(shí)用新型的一種寬帶波導(dǎo)魔T功分器包括T形結(jié)構(gòu)上塊UT形結(jié)構(gòu)下塊2、E臂波導(dǎo)管3、匹配圓柱4和法蘭5，材料均為鋁材，按照仿真設(shè)計(jì)尺寸一次銑切加工完成后，焊