[发明专利]一种同轴超宽带径向多路功分器

说明书

本发明公开了一种同轴超宽带径向多路功分器，采用若干沿输入传输线轴线的隔离传输线实现任意路多路径向功分器的输出端之间的隔离。采用同轴线作为输入传输线，脊波导作为输出传输线时，可以实现超宽带的任意路多路功分器。与已有的类似方案相比,可以显著提高器件的功率容量，展宽其带宽，提高输出传输线之间的隔离。同时，本发明结构简单，制造成本更低。本发明主要用于微波、毫米波和太赫兹波段的各种通信和雷达系统中。

技术领域

本发明涉及一种功率分配器。具体地说，是涉及一种同轴超宽带径向多路功分器。

背景技术

在各种电磁波系统中，信号的分配和合路电路使用广泛。已有的径向多路功分器一般采用轴向的圆波导和径向的矩形波导。圆波导工作在TE01模式。在相邻的径向矩形波导之间设置有吸收薄膜。这种设计有几个缺点。首先，吸收薄膜的功率容量有限，将限制该功分器在大功率领域的应用。其次，这种功分器的插入损耗偏高。第三，由于TE01模式为圆波导的高次模，器件受其他告辞模式的影响，相对工作带宽较小。

发明内容

本发明的目的是提供一种同轴超宽带径向多路功分器，与现有技术相比，工作带宽更宽、功率容量更大，而且结构更简单。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种同轴超宽带径向多路功分器，包括一根沿Z方向的横截面为圆形或等边N边形的输入传输线，以圆形为较佳选择。所述输入传输线在-Z方向短路。在所述传输线周围均匀设置有与所述传输线连通的沿r方向的N根输出传输线。该N根输出传输线在所述输入传输线附近相互交叉并连通。相邻输出传输线之间的夹角为θ＝360/N，其中N可以等于2，也可以为任意大于2的整数。所以，本发明可以用于构成任意路(包括3路，5路，7路等较少见的情况)的多路功分器。

为了实现各输出传输线之间的良好隔离，在相邻的任意两根输出传输线之间设置一根隔离传输线。较佳的设计，该隔离传输线设置在相邻的输出传输线交叉连通区域并自此朝向-Z方向布置。任意该隔离传输线可以设置为朝向Z方向，但以设置为朝向-Z方向为较佳。所述隔离传输线的横截面形状可以为矩形，也可以根据相邻输出传输线沿r方向的特点，设置成扇形或梯形，以便于相邻的输出传输线更好地耦合。

为了获得超宽工作带宽，我们采取了三个措施。第一，所述输入传输线包括内部导体，为同轴结构。其中的工作模式为基模TEM模式。第二，所述每根输出传输线包括只在Z方向或-Z方向与所在的输出传输线内壁相连的金属脊，为脊波导。所述每根金属脊沿-r方向从所在的输出传输线中突出，插入到所述输入传输线中并与其内部导体连通。为了进一步展宽器件的工作带宽，各输出传输线及其内部的金属脊的横截面尺寸沿r方向可以连续或成阶梯式改变。同时，在相邻的输出传输线的交叉区域，还可以设置只在Z方向或-Z方向与输出传输线连接的金属凸台或凹坑。第三，在所述隔离传输线内部设置有只在与Z方向垂直的一个方向上与所在的隔离传输线的内壁相连的至少一根金属脊A。

所述金属脊A的可以有两种设置：如果输入传输线为圆波导或等边N边形波导，所述金属脊A只在r或-r方向与所在的隔离传输线的内壁相连。如果输入传输线为同轴线而且工作在TEM模式，所述金属脊A只在θ或-θ方向与所在的隔离传输线的内壁相连。

本发明采用沿输入传输线轴线的隔离传输线实现任意路多路功分器的输出端之间的隔离。采用同轴线作为输入传输线，脊波导作为输出传输线，实现超宽带的任意路多路功分器。与已有的类似方案相比,可以显著提高器件的功率容量，展宽其带宽，提高输出传输线之间的隔离。同时，本发明结构简单，制造成本更低。

附图说明

图1为本发明和实施实例1的示意图。

图2为实施实例2的示意图。

图3为实施实例3的示意图。

图4为实施实例4的示意图。