[发明专利]准平面调配器

说明书

本发明公开了准平面调配器，包括轴线沿Z方向的主传输线，与主传输线连通的至少一对支节结构，一对支节结构包括1个支节A和1个支节B，其中属于同一对支节结构的支节A和支节B分别为横截面形状不同的两种传输线，或支节A的横截面与支节B的横截面在至少一个方向上对应尺寸相差大于或等于20%；每一个支节A远离主传输线的一端连接一个短路金属体A；每一个支节B远离主传输线的一端连接一个短路金属体B。本发明通过将一个波导短路支节和一个脊波导短路支节并置于一根矩形波导的两侧，实现准平面EH调配单元，然后采用一个或多个这种准平面EH调配单元构成准平面波导调配器。本发明具有结构紧凑、频带宽、造价低等优点。

技术领域

本发明涉及一种调配器,具体地说，是涉及一种紧凑型高功率宽带波导调配器。

背景技术

在微波技术领域，微波信号的不匹配是经常遇到的问题，导致微波能量的损失和微波信号在传输线上的振荡。在高功率微波应用领域，严重的失配可能大大降低传输线功率容量，导致传输线的击穿。波导调配器具有较高的功率容量和极低的插入损耗，在高功率微波领域应用广泛。传统的波导调配器包括螺钉调配器，E面短路支节调配器、H面短路支节调配器和EH面调配器。后者也就是魔T调配器。 螺钉调配器的调配能力有限，同时还会导致传输线功率容量的大大降低。 E面短路支节调配器和H面短路支节调配器的调配能力、功率容量和带宽稍优于螺钉调配器。但在史密斯圆图上，E面短路支节调配器和H面短路支节调配器都存在调配盲区，在许多应用场合仍无法满足要求。魔T调配器调配能力强，也能实现宽带调配，特别是多级魔T调配器性能更佳。但是，由于魔T为三维立体结构，多级魔T调配器的制造成本很高，应用受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紧凑型大功率准平面调配器， 在宽带宽、较强调配能力和较高功率容量的前提下，简化其结构，大大降低其制造成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

准平面调配器，其特征在于，包括轴线沿Z方向的主传输线，与主传输线连通的至少一对支节结构，一对支节结构包括1个支节A和1个支节B，其中属于同一对支节结构的支节A和支节B分别为横截面形状不同的两种传输线，或支节A的横截面与支节B的横截面在至少一个方向上对应尺寸相差大于或等于20%；每一个支节A远离主传输线的一端连接一个短路金属体A；每一个支节B远离主传输线的一端连接一个短路金属体B。

所述短路金属体A、短路金属体B可以是可以提供可调的电磁参数的任意一种微波结构。第一种情况，短路金属体A和短路金属体B为位置可以改变的短路活塞。短路金属体A在支节A中的位置可以从本准平面调配器外加以改变；短路金属体B在支节B中的位置可以从本准平面调配器外加以改变；所有短路金属体A与短路金属体B的移动方向都位于XZ水平面内。

第二种情况，短路金属体A和短路金属体B为电磁参数可以从外界加以调整的位置固定的微波结构。任意所述支节A从主传输线向位于该支节A上的短路金属体A方向上的反射系数可以从外界加以调节； 任意所述支节B从主传输线向位于该支节B上的短路金属体B方向上的反射系数可以从外界加以调节。改变一个支节上的反射系数的方法很多。常用方法之一是采用一个或多个电压控制的二极管。

为了获得较好的调配效果，属于同一对支节结构的支节A和支节B分别位于主传输线的两侧。

属于同一对支节结构的支节A和支节B分别与主传输线连接处横截面的中心点分别为点A和点B，沿Z方向，点A到点B的距离为R1，主传输线在垂直于Z方向的横截面的最大高度或宽度为R2，R1小于或等于R2的20%。较佳的选择，R1的为零。

较佳的设计，在所述支节B的底部设置有轴线与支节B轴线平行的柱状金属体，该柱状金属体只在支节B的底部与支节B的内表面连接。

所述主传输线为矩形波导，其垂直于Z方向的横截面的高度大于其宽度。