[实用新型]宽带波导定向耦合器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种定向耦合器，具体地说，是涉及一种由波导组成的宽带波导定向耦合器。

背景技术

在两个相邻平行波导的公共壁上开孔可使信号从一个波导耦合至另一个波导，由此可以做成定向耦合器。由于定向耦合器也把功率按一定比例分开，所以一般来讲，定向耦合器也可以作为功率分配器来使用。国内外普遍采用的波导定向耦合器通常采用孔缝耦合，在公共波导壁上开一个或多个孔缝使两个相邻波导中的微波耦合。通过调整孔缝尺寸及其位置可获得相应功率分配比的定向耦合器。这种定向耦合器的一个主要缺点是其工作带宽太窄。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够展宽自身带宽的宽带波导定向耦合器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括以下两种情况：

方案一

一种宽带波导定向耦合器，包括两根矩形波导、位于两根矩形波导之间的金属隔板、耦合孔以及调谐螺钉，其特征在于，所述金属隔板分别与两根矩形波导组成的空腔内壁相连，耦合孔设置于金属隔板上，其下边沿与两根矩形波导组成的空腔底部重合，而上边沿与两根矩形波导组成的空腔顶部不重合，在两根矩形波导组成的空腔底部内壁上与金属隔板相连处至少设有一个凹坑，凹坑与两根矩形波导和耦合孔均连通，调谐螺钉穿过矩形波导进入凹坑或耦合孔内。

所述凹坑位于耦合孔下方。

两根矩形波导在耦合孔处的外侧壁向内部陷入。

所述耦合孔的形状为矩形。

所述凹坑的形状为矩形。

在该定向耦合器上，设有至少一个伸入其内部的调谐螺钉。

方案二

一种宽带波导定向耦合器，包括两根矩形波导、位于两根矩形波导之间的金属隔板、耦合孔以及调谐螺钉，其特征在于，所述金属隔板分别与两根矩形波导组成的空腔内壁相连，耦合孔设置于金属隔板上，其下边沿与两根矩形波导组成的空腔底部重合，上边沿与两根矩形波导组成的空腔顶部也重合，在两根矩形波导组成的空腔上下内壁上且与金属隔板相连处至少各设有一个凹坑，凹坑与两根矩形波导和耦合孔均连通，调谐螺钉穿过矩形波导进入凹坑或耦合孔内。

所述位于两根矩形波导组成的空腔底部的凹坑位于耦合孔下方，而位于两根矩形波导组成的空腔顶部的凹坑位于耦合孔上方。

两根矩形波导在耦合孔处的外侧壁向内部陷入。

所述耦合孔的形状为矩形。

所述凹坑的形状为矩形。

在该定向耦合器上，设有至少一个伸入其内部的调谐螺钉。

以上两种方案的主要区别在于，耦合孔的上边沿是否与两根矩形波导组成的空腔顶部重合，以及由此引发的是否在该空腔顶部设置凹坑。在具体实施过程中，调谐螺钉深入耦合孔的长度可以任意调节，以修正加工误差。

对于上述两种方案，均可将耦合孔的面积扩大至金属隔板的面积，即相当于矩形波导内不设置金属隔板，而只在矩形波导上下内壁上设置凹坑，从而形成第三种方案。另外，本实用新型中的耦合孔及凹坑的形状均可变化，但是以矩形为最佳。

本实用新型的工作原理：如图8所示，电磁波信号通过外部接头从定向耦合器的端口1进入，将在矩形波导内位于耦合孔的区域内激励起沿端口2传播的信号和通过耦合孔后沿端口3和4传播的信号。这些信号在器件中传播时遇到不连续的结构，将经历多次传输和反射的过程。如果各形状参数取值适当，这些信号在端口1的反射信号和端口4的输出信号叠加的结果是完全相互抵消，而在端口2和端口3的输出信号叠加的结果是按一定设计要求的功率比输出。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：在金属隔板上的耦合孔附近的耦合器上下内壁上设置有凹坑，使本实用新型可以在更宽的频率带宽内满足对一定耦合比和隔离度的设计要求；本实用新型还可以作为一种功率分配器。

本实用新型主要用于各微波波段的电子系统中，特别是雷达、天线、高功率微波、宽带通信等军事及民用领域。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

附图说明

图1为本实用新型-实施例一的结构示意图。

图2为本实用新型-实施例二的结构示意图。

图3为本实用新型-实施例三的结构示意图。

图4为图1的A-A向结构示意图。

图5为图1的B-B向结构示意图。

图6为图2的A-A向结构示意图。

图7为图3的A-A向结构示意图。

图8为本实用新型的工作原理图。