[实用新型]小型化H型H面功率分配器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功分器,具体地说，是涉及一种宽带五端口功分器。

背景技术

功分器是现代微波通信和军事电子系统中的一种通用原件。波导功分器由于其功率容量高、插入损耗低等特点， 应用十分广泛。二路波导功分器既可以单独使用，也可以通过串接构成多路功分网络，用于相控阵雷达、天线阵以及功率合成等领域。已有的二路波导功分器主要包括E-面T型分支， H-面T型分支，波导魔T，H-面波导裂缝电桥等。其中前两种器件由于两个输出端之间隔离度低，任意一个输出端口的失配都会严重影响功率分配的幅度和相位精度。 波导魔T的输出端口之间有很好的隔离，而且两个输出端口之间的相位相同，但其四个波导的轴线方向分别指向三个互相垂直的方向，成复杂的三维立体结构，加工难，成本高，而且器件在长宽高三个方面都比较大，不利于器件的小型化。特别是波导魔T不适合作为单元串接构成多路功分网络。H-面波导裂缝电桥的输入输出波导的轴线位于同一平面内，由此可以串接构成所有波导轴线位于同一平面的多路功分网络。这种功分网络可以分为底座和盖板，分别利用传统的数控铣切技术一次性方便地加工，加工精度大大提高，加工成本大大降低。但是，已有的H-面波导裂缝电桥的两个输出端口之间存在固有的90度相位差。在要求同相位输出的情况下，特别是在串接构成多路功分网络时，需要对各级功分器输出端口的相位之间进行宽带补偿。特别是在多路功分网络小型化设计时，相位补偿电路会使器件体积和设计难度大大提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种宽带的五端口等幅等相的H型H面功分器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：小型化H型H面功率分配器，包括耦合腔，1个输入端口，输出端口A、输出端口B、隔离端口A和隔离端口B，耦合腔在水平面上某一方向的尺寸小于或等于该小型化H型H面功率分配器的最高工作频率对应的自由空间波长的一半，输入端口，输出端口A、输出端口B、隔离端口A和隔离端口B中至少3个端口中心处电场垂直分量大于水平分量。

上述水平面是指耦合腔的上底面或平行于耦合腔上底面的水平面；某一方向是指垂直于水平面的方向或垂直于输入端法线方向且平行于水平面的方向。

输入端口，输出端口A、输出端口B、隔离端口A和隔离端口B的法线方向与水平面之间的夹角小于30度，输出端口A和隔离端口A在水平面上的投影均在输入端口在水平面上的投影的左侧；输出端口B和隔离端口B在水平面上的投影都在输入端口在水平面上的投影的右侧。

所述输入端口位于耦合腔的前端面，输出端口A和输出端口B位于耦合腔的后端面，前端面和后端面为耦合腔互相对立的两个对立面，输出端口A、输出端口B的法线在水平面上的投影与输入端口的法线或输入端口的法线反方向在水平面上的投影之间的夹角小于30度，隔离端口A和隔离端口B的法线在水平面上的投影与输入端口的法线或输入端口的法线反方向在水平面上的投影之间的夹角小于30度。

所述耦合腔为单连通空腔结构，即该耦合腔内部的任何封闭曲线都可以在该耦合腔内连续收敛到一个点。

在所述耦合腔的左右内壁设置有凸起B或凹陷，所述凸起B的凸起方向指向耦合腔内，所述凹陷的开口方向指向耦合腔内。

耦合腔上内壁或/和下内壁设置有至少一个耦合体，耦合体为凹槽或金属凸台，耦合体只在其上端或/和下端与耦合腔内壁连接；耦合腔内与输入端相对的耦合腔的内壁上设置有匹配体，匹配体只在上端或/和下端或/和侧面与耦合腔内壁连接；在隔离端口A、隔离端口B中设置有金属体，该金属体为金属凸起A。

所述耦合腔，输入端口，输出端口A、输出端口B、隔离端口A、隔离端口B、匹配体、凹槽、金属凸台、金属凸起A、凸起B和凹陷相对于输入端的法线方向呈左右镜像对称排布。

所述的输入端口、输出端口A、输出端口A、隔离端口A、隔离端口B为空波导或脊波导、带线或同轴结构。

所述输入端口的横截面、隔离端口A的横截面、隔离端口B的横截面、输出端口A的横截面、输出端口B的横截面均为矩形。

所述输入端口的上表面、隔离端口A的上表面、隔离端口B的上表面以及输出端口A的上表面、输出端口B的上表面均与耦合腔的上表面齐平。 

在同一平面内，隔离端口A位于输出端口A和输入端口之间，隔离端口B位于输出端口B和输入端口之间，输出端口A和输出端口B相邻。进一步的，在位于输出端口A和输出端口B之间的耦合腔内壁设置有凸起方向指向耦合腔内的匹配体。