[发明专利]结构式大功率双定向耦合器

说明书

技术领域

    本发明涉及一种大功率双定向耦合器，特别涉及一种结构式大功率双定向耦合。

背景技术

    当射频信号功率较小时，双定向耦合器的设计有多种方案可以实施，随着射频信号功率的提升，甚高频（VHF）和超高频（UHF）的某些频率范围内双定向耦合器的设计会变得非常困难，它对射频信号的损耗会转化为热量，必须进行及时散热处理，同时，两路耦合信号的强度也会产生变化，需要通过结构间距的调整才能达到要求。

发明内容

本发明提供了一种使用金属腔体结构实现的双定向耦合器方案，主要用于甚高频（VHF）和超高频（UHF）的某些频率范围内，能够实现上百瓦功率的射频信号的定向耦合，解决了大功率情况下普通定向耦合器容易损坏的问题，同时，通过调整主信号导体与耦合信号导体之间的间距，可以灵活确定耦合信号的大小，具体技术方案是，一种结构式大功率双定向耦合器，包括盒体、盒盖、主信号导体、耦合信号导体、主信号导体隔离支架、耦合信号导体隔离支架、N型插座、SMA型插座、射频输入端口、射频输出端口、功率耦合端口一、功率耦合端口二、负载匹配端口一、负载匹配端口二，其特征在于：主信号导体通过主信号导体隔离支架安装到盒体上，主信号导体两端分别与N型插座连接，一端作为射频输入端口，另一端作为射频输出端口，耦合信号导体为∏字型，两个耦合信号导体各通过耦合信号导体隔离支架并排并与主信号导体平行安装到盒体上，每个耦合信号导体两端分别与SMA型插座连接，靠近射频输入端口的耦合信号导体实现通过信号功率的耦合，其连接的两个端口，一端作为功率耦合端口一，另一端作为负载匹配端口一，工作时，功率耦合端口一输出耦合信号，负载匹配端口一连接50Ω负载；靠近射频输出端口的耦合信号导体实现反射信号功率的耦合，其连接的两个端口，一端作为功率耦合端口二，另一端作为负载匹配端口二，工作时，功率耦合端口二输出耦合信号，负载匹配端口二连接50Ω负载。

本发明的有益效果是金属腔体结构能够承受较大功率的射频信号，使用安全，结构调整自由、灵活，能够满足不同耦合度要求的场合，主要用于甚高频（VHF）和超高频（UHF）频率范围内的某些大功率射频信号，进行功率和反射功率的耦合。

附图说明：

图1是本发明的结构图。

图2是本发明的俯视剖面图。

具体实施方式

如图1、2所示，结构式大功率双定向耦合器的盒体1、盒盖2、一个主信号导体3、两个耦合信号导体4、两个主信号导体隔离支架5、两个耦合信号导体隔离支架6、两个N型插座7、两个SMA型插座8，通过调整各部分的结构尺寸由电磁波仿真软件计算得出，来获得满足要求的整体架构，盒体1、盒盖3、主信号导体4、耦合信号导体4材料使用铝合金，表面镀银，主信号导体隔离支架5、耦合信号导体隔离支架6，材料使用聚四氟乙烯。

主信号导体3通过主信号导体隔离支架5安装到盒体1上，主信号导体3两端分别与N型插座7连接，一端作为射频输入端口9，另一端作为射频输出端口10，耦合信号导体4为∏字型，两个耦合信号导体4各通过耦合信号导体隔离支架6并排并与主信号导体3平行安装到盒体1上，每个耦合信号导体4两端分别与SMA型插座8连接；靠近射频输入端口9的耦合信号导体4实现通过信号功率的耦合，其连接的两个端口，一端作为功率耦合端口一11，另一端作为负载匹配端口一13，工作时，功率耦合端口一11输出耦合信号，负载匹配端口一13连接50Ω负载；靠近射频输出端口10的耦合信号导体4实现反射信号功率的耦合，其连接的两个端口，一端作为功率耦合端口二12另一端作为负载匹配端口二14，工作时，功率耦合端口二12输出耦合信号，负载匹配端口二14连接50Ω负载。

    当大功率射频信号正向（射频输入端口9入、射频输出端口10出）通过双定向耦合器时，功率耦合端口一11输出的信号大小与大功率射频信号大小的比值为通过功率耦合度指标，当大功率射频信号反向（射频输出端口10入、射频输入端口9出）通过双定向耦合器时，功率耦合端口二12输出的信号大小与大功率射频信号大小的比值为反射功率耦合度指标，通过功率耦合度和反射功率耦合度仿真数据曲线，两种耦合度曲线重合，并且随频率的变大而上升。