[发明专利]一种X波段磁控频率可调的定向耦合器

权利要求书

1.一种X波段磁控频率可调的定向耦合器，其特征在于：包括SIW短缝定向耦合器和铁氧体结；

所述SIW短缝定向耦合器由两段完全相同的基片集成波导E面适应性平行相接构成主体结构，两段基片集成波导共用一排金属化通孔；两段基片集成波导通过在共用的一排金属化通孔开缝实现能量的耦合；

所述铁氧体结为参数相同的4个长方体，铁氧体结的高度与介质基板等高，铁氧体结以2个为一组，分为两组，均以铁氧体结长边和高度的所在面与SIW短缝定向耦合器的两排非共用金属化通孔的内侧侧面适应性相切设置于介质层中；

同侧的两个铁氧体结之间保持2mm-6mm的间距，每个铁氧体的长度le在4mm-6mm，并且同侧两个铁氧体结的长度le与铁氧体结的间距fs之和小于或等于公共金属化通孔开缝宽度w，并且所有铁氧体结的外侧连线不经过公共金属化通孔。

2.如权利要求1所述X波段磁控频率可调的定向耦合器，其特征在于：所述SIW短缝定向耦合器在开缝的中心处设有匹配金属化通孔，进行端口的阻抗匹配。

3.如权利要求1所述X波段磁控频率可调的定向耦合器，其特征在于：两侧的所述铁氧体结关于公共金属化通孔连线对称。

4.如权利要求1所述X波段磁控频率可调的定向耦合器，其特征在于：所述同侧的两个铁氧体结关于公共金属化通孔开缝线的中垂线对称。

5.如权利要求1所述X波段磁控频率可调的定向耦合器，其特征在于：

使用时，通过施加一个与基片集成波导H面垂直的磁场，通过外加磁场的磁场强度改变，实现对基片集成波导频率的改变，对定向耦合器S11驻波和S41隔离的频率调节。

6.如权利要求1所述X波段磁控频率可调的定向耦合器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、设计一个X波段的SIW短缝定向耦合器；

确定两个基片集成波导的参数：介质基板的相对介电常数ε_r、介质基板的厚度t、相邻两排金属化通孔之间的距离a、金属化通孔直径d和同排相邻金属化通孔孔心间距p，以及公共金属化通孔开缝宽度w；

步骤2、在步骤1设计的SIW短缝定向耦合器中增加铁氧体结；

所述铁氧体结加载在介质层中，铁氧体材料的饱和磁化强度在3500Guass以下，同侧的两个铁氧体结之间保持2mm-6mm的间距，每个铁氧体的长度le在4mm-6mm，同侧两个铁氧体结的长度le与铁氧体结的间距fs之和小于或等于w,铁氧体结的高度与介质等高，铁氧体结的宽度为0.7mm-1.5mm。

7.如权利要求6所述X波段磁控频率可调的定向耦合器的设计方法，其特征在于：所述步骤1设计的SIW短缝定向耦合器还加载有直径为d1的匹配金属化通孔。