[发明专利]一种差分波导功分器

说明书

本申请公开了一种差分波导功分器，包括至少两层层叠设置的波导结构，两层波导结构包括第一层波导结构和第二层波导结构；第一层波导结构包括第一波导壁和第一脊波导脊，第一波导壁上开设有波导入口，且其上形成有波导过渡槽，第一波导壁包括和第一脊波导脊相对间隔设置的脊波导短路壁；第二层波导结构包括第二波导壁和其上形成有功分耦合缝的第二脊波导脊；初始信号自波导入口进入第一层波导结构后，波导过渡槽和功分耦合缝用以将初始信号耦合为耦合信号，耦合信号的电场相对初始信号的电场形成180°相位差。本申请提供的差分波导功分器实现了输入输出波导口电场方向一致，通过脊波导实现了波导入口的尺寸缩小，实现了整体结构的小型化。

技术领域

本申请涉及微波器件技术领域，尤其涉及一种小型化的差分波导功分器。

背景技术

卫星及5G等毫米波通信的蓬勃发展，促使紧凑型、小型化、高性能终端迎来技术革新。波导传输网络以其超低损耗的特点，在高性能终端设计中被广泛采用。带有宽带差分的功分器在降低终端天线交叉极化、降低系统干扰等方面发挥着重要作用。

传统的差分波导功分器通常采用TEH功分器(E面波导输入和H面波导输出)或THE功分器(H面波导输入和E面波导输出)，通过波导E-H面互相转换再做功率分配，可实现180°反向差分功分器设计。传统的差分波导功分器虽然可实现差分波导功分，但在实际使用过程中仍然存在许多缺陷：

1、不论是TEH功分器还是THE功分器都需要E-H面互相转换结构，且输入和输出波导面互相垂直，这导致E-H面互相转换结构尺寸较大，难以适应小型化终端的需求。

2、与波导口电场垂直的波导口宽度与波导内传输频率的波长相关，因此，差分波导功分器的波导口宽度较大，这导致差分波导功分器的结构尺寸进一步加大，难以适应小型化终端的需求。

因此，在较大的E-H面互相转换结构及较大的波导口宽度的共同加持下，传统的TEH功分器或THE功分器的尺寸会更大，最终限制了这种类型的差分波导功分器的使用场景。此外，正交分布的输入/输出波导口在实际波导网络使用的场景不多，为实现这种类型的差分波导功分器的具体应用，需要将输入或者输出波导口进行E-H面的再次转换，确保输入/输出波导口电场方向一致，这无疑进一步增加了这种类型的差分波导功分器的尺寸，同时提高了功分器的使用损耗。

因此，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本申请提供一种差分波导功分器，以解决现阶段的差分波导功分器的结构尺寸过大不能适应小型化终端设备的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供一种差分波导功分器，包括至少两层波导结构，两层所述波导结构层叠设置，两层所述波导结构包括第一层波导结构和位于所述第一层波导结构上方的第二层波导结构；

所述第一层波导结构包括第一波导壁和第一脊波导脊，所述第一波导壁上开设有波导入口，所述第一波导壁包括与所述波导入口相对设置的脊波导短路壁，所述脊波导短路壁和所述第一脊波导脊相对间隔设置，位于所述脊波导短路壁和第一脊波导脊之间的第一波导壁上形成有波导过渡槽；

所述第二层波导结构包括第二波导壁和第二脊波导脊，所述第二脊波导脊上形成有功分耦合缝；

初始信号自所述波导入口进入所述第一层波导结构后，依次经过所述波导过渡槽和功分耦合缝进入所述第二层波导结构中，所述波导过渡槽和功分耦合缝用以将所述初始信号耦合为耦合信号，所述耦合信号的电场相对所述初始信号的电场形成180°相位差。

上述技术方案优选的，所述第一波导壁包括底壁、顶壁、左侧壁和右侧壁，所述底壁、左侧壁、顶壁和右侧壁依次首尾相连围成两端具有开口的筒体，所述筒体的一端开口形成所述波导入口，所述筒体的另一端开口被所述脊波导短路壁封闭，所述脊波导短路壁靠近筒体中部。