[发明专利]一种新型蝶形振子正交模极化耦合器

说明书

本发明公开了一种新型蝶形振子正交模极化耦合器，包括：波导、固定设置在所述波导底部的底板以及设置在所述底板上端面上的一对十字形交叉设置的蝶形偶极子构成的蝶形振子馈电结构。本发明设计了一种结构紧凑、长度只有低频波长四分之一的新型蝶形振子宽带正交模极化耦合器。相比于射电天文常用的普通振子型正交模极化耦合器，这种新型蝶形振子正交模极化耦合器的工作带宽从1.7:1拓宽至2:1。本发明首次将蝶形振子引入到波导进行馈电，有效抑制了圆波导中TM01、TE21和TE01模式的激励，单模带宽从1.3:1增加到2.08:1。

技术领域

本发明涉及正交模极化耦合器领域，尤其是涉及一种新型蝶形振子正交模极化耦合器。

背景技术

目前，尽管四脊波导正交模极化耦合器在2.2:1的带宽范围内具有良好的综合性能，但这种正交模极化耦合器的长度通常需要2.4-4个低频波长，不适用于1GHz以下的应用场合。针对低频制冷接收机小型化的需求，本申请设计了一种结构紧凑、长度只有低频波长四分之一的新型蝶形振子宽带正交模极化耦合器。相比于射电天文常用的普通振子型正交模极化耦合器，这种新型蝶形振子正交模极化耦合器的工作带宽从1.7:1拓宽至2:1。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型蝶形振子正交模极化耦合器，以解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种新型蝶形振子正交模极化耦合器，包括：波导、固定设置在所述波导底部的底板以及设置在所述底板上端面上的一对十字形交叉设置的蝶形偶极子构成的蝶形振子馈电结构；

所述蝶形振子馈电结构包括4个金属阵子臂、2个中空圆柱型同轴外导体、2个接地圆柱、2个同轴内探针以及2个馈电连接片；其中，所述中空圆柱型同轴外导体和所述接地圆柱的上下端均固定设置有一三角形底座；中空圆柱型同轴外导体和接地圆柱分别通过其下端的所述三角形底座固定设置在所述底板上；2个中空圆柱型同轴外导体以及2个接地圆柱在底板上形成两行两列的方形结构，2个中空圆柱型同轴外导体相邻设置；中空圆柱型同轴外导体和接地圆柱分别通过其上端的所述三角形底座与1个所述金属阵子臂固定连接；

2个所述同轴内探针的一端与SMA内芯连接后分别从底板上的通孔穿入2个所述中空圆柱型同轴外导体，同轴内探针与中空圆柱型同轴外导体之间绝缘放置；同轴内探针的另一端与所述馈电连接片的一端连接，该馈电连接片的另一端与连接接地圆柱的金属振子臂固定电连接；一个馈电连接片连接呈对角线设置的中空圆柱型同轴外导体内的同轴内探针和接地圆柱上的金属振子臂。

作为一种进一步的技术方案，所述中空圆柱型同轴外导体的顶部设置有绝缘套管，所述绝缘套管的上部外径大于下部外径，其下部外径与中空圆柱型同轴外导体的内径相适配。

作为一种进一步的技术方案，所述波导为圆形波导，相应地，所述底板的圆形底板；所述圆形波导与所述圆形底板之间通过螺钉连接。

作为一种进一步的技术方案，所述圆形波导的半径为0.317λ₀；其中，λ₀对应所需带宽的低频波长。

作为一种进一步的技术方案，所述同轴内探针与所述馈电连接片连接的一端设置有外螺纹，相应地，馈电连接片的相应位置设置有带有内螺纹的凹槽，同轴内探针与馈电连接片通过所述外螺纹以及带有内螺纹的凹槽螺纹连接。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：