[实用新型]一种宽带波导功分器

说明书

本实用新型公开了一种宽带波导功分器，属于波导技术领域。其公共波导为空心矩形直波导段，第一分支波导和第二分支波导处于公共波导的宽边平面上，第一、第二分支波导为阶梯阻抗变换矩形波导段，且两者的阶梯台阶上升方向相反，中心波导叠层由上下两层弯折方向相反的弯波导直接叠合而成。本实用新型具有驻波比带宽宽、功分比带宽宽、相位一致性带宽宽的特点，且结构简单，易于加工。本实用新型解决了天线宽带馈电网络系统功率分配和合成问题，能够适应大部分站型天线对等分或不等分波导的需求。

技术领域

本实用新型涉及波导技术领域，特别是指一种宽带波导功分器。

背景技术

在微波天线通信领域中，功分网络和功率合成网络是在各种站型天线馈电网络中常见的无源子系统，具体到功分网络形式有微带线结构、同轴结构、介质集成波导和金属波导结构等多种类型。金属波导腔体功分网络因其低插损、高功率容量等特性在微波通信系统中得到广泛应用，而T型波导功分器作为波导腔体类功分网络和功率合成网络的核心单元在馈电网络中的使用更多。T型波导功分器结构虽小，但直接决定着天线使用带宽，随着天线系统设计的不断进步，对微波器件带宽和幅相一致性的要求愈加苛刻。国内外有众多学者对功分网络系统和器件进行了深入的研究。

T型波导功率分配器按外形分为E面T型波导功分器和H面T型波导功分器两种，按功率分配又有功率等分T型波导功分器和功率不等分T型波导功分器。加脊矩形波导T型功率分配器带宽可达倍频往上，但是设计和加工难度较大，且一般使用受限，阻抗变换难度较大。传统矩形波导接口E面（H面）T型波导功分器常采用在T型功率分配器顶部添加金属隔片、锥体、金属杆等方式来进行能量分割或实现多频使用，单频使用带宽在20%以内，低回波损耗使用时，使用带宽更会大幅缩小。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有H面T型波导功分器矩形波导接口时单频使用相对带宽较窄的问题，提供一种宽带波导功分器，该波导功分器可适应等分或不等分的需求，具有带宽宽、指标优良、结构紧凑、易于加工等诸多优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种宽带波导功分器，包括公共波导1、第一分支波导2、第二分支波导3以及中心波导叠层4；所述公共波导1为空心矩形直波导段，所述第一分支波导2和第二分支波导3处于公共波导1的宽边平面上，第一分支波导2和第二分支波导3为阶梯阻抗变换矩形波导段，且第一分支波导2和第二分支波导3的阶梯台阶上升方向相反，所述中心波导叠层4由上下两层弯折方向相反的弯波导直接叠合而成。

进一步的，所述第一分支波导2和第二分支波导3对称设置且结构、尺寸完全相同，所述中心波导叠层4的上下两层反向弯波导对称设置且结构、尺寸完全相同。

进一步的，所述弯波导的弯角处为阶梯弯折结构，所述第一分支波导2和第二分支波导3的阶梯尺寸不同，所述中心波导叠层4的上下两层弯波导的厚度以及弯折处的阶梯尺寸均不同。

进一步的，所述弯波导的弯角处为切角、圆角或阶梯弯折结构。

本实用新型与背景技术相比具有如下优点：

1、本实用新型左右分支均继承了单弯波导和多级阶梯阻抗变换器的宽带特性，使矩形波导接口时H面T型波导单频使用驻波带宽最大可扩展到45%以上。

2、本实用新型摒弃了以往H面T型波导功分器在平行电场方向切割电场实现功率分配的方式，通过上下两个单独的反向弯波导直接拼接，实现了在正交方向切割电场来进行功率分配，对相位影响更小，更容易实现具有幅相一致性的宽带。

3、本实用新型不同于传统H面T型波导功分器，其结构形式能很好地适用等分和不等分两种电气设计需求。

4、本实用新型结构简单，工艺设计和加工容易，成本低廉，适宜工程批量生产。

附图说明