[实用新型]一种用于天馈线系统的波导正交模变换器

摘要

本实用新型公开了一种用于天馈线系统的波导正交模变换器，包括：阻抗变换器（1）、主臂（2）、耦合分支A（3）、耦合分支B（4）、膜片（7）和调谐螺钉（8），还包括：非对称耦合窗（5）和三角形尖劈凸起结构（6）。本实用新型通过非对称耦合窗（5）及其顶部的三角形尖劈凸起结构（6）的引入，有效改善了耦合分支B（4）与主臂（2）之间的反射系数，提高了信号的通过性；同时保持了耦合分支A（3）和耦合分支B（4）之间有较高的隔离度，有效避免了两个耦合分支间信号的串扰，从而改善了正交模变换器的整体性能。

主权项

一种用于天馈线系统的波导正交模变换器，包括：阻抗变换器（1）、主臂（2）、耦合分支A（3）、耦合分支B（4）、膜片（7）和调谐螺钉（8），其特征在于还包括：非对称耦合窗（5）和三角形尖劈凸起结构（6）；波导正交模变换器所有组成的材料均为金属；主臂（2）为方型波导结构，耦合分支A（3）和耦合分支B（4）均为标准矩形波导结构；阻抗变换器（1）、主臂（2）和耦合分支A（3）三者一体加工成型；耦合分支B（4）垂直置于主臂（2）表面中间的位置，耦合分支B（4）与主臂（2）焊接固定；耦合分支B（4）的宽边垂直于耦合分支A（3）的宽边，耦合分支B（4）的窄边平行于主臂（2）的口面；膜片（7）为厚度小于0.1毫米的金属片，置于主臂（2）中心平面内，且平行于耦合分支B（4）的口面；膜片（7）长度小于等于主臂（2）长度一半；主臂（2）为上部分和下部分，上部分和下部分焊接固定，膜片（7）置于上部分和下部分之间；调谐螺钉（8）置于耦合分支B（4）宽边的中心线上，调谐螺钉（8）与耦合分支B（4）的宽边螺纹固定；非对称耦合窗（5）口为一矩形窗口，置于耦合分支B（4）与主臂（2）相连的部位，其中心置于耦合分支B（4）中心远离阻抗变换器（1）方向0.05个中心工作波长以上；三角形尖劈凸起结构（6）为等腰三角形，高度小于等于0.2个中心工作波长，底边宽度小于等于耦合分支B（4）的长边宽度，三角形尖劈凸起结构（6）置于非对称耦合窗（5）口的上方；三角形尖劈凸起结构（6）与主臂（2）粘接固定；工作时，正交模变换器主臂（2）上馈入的信号含TE10和TE01两个正交模式；膜片（7）用来确保只有主臂（2）内的TE10模式的电磁波才能够传向耦合分支A（3）；为了使具有矩形波导结构的耦合分支A（3）和具有正方形波导结构的主臂（2）之间阻抗匹配，需要在两者之间增加阻抗变换器（1），该阻抗变换器（1）采用阶梯形过渡结构；耦合分支B（4）的矩形波导方向决定了只有主臂（2）中的TE01模式的电磁波才能够沿此分支传输；为了减小耦合分支B（4）和主臂（2）之间的反射，增加了三角形尖劈凸起结构（6）和非对称耦合窗（5）两个结构；其中三角形尖劈凸起结构（6）置于非对称耦合窗（5）口的上方；耦合窗口中心偏离了耦合分支B（4）的中心轴线；由于三角形尖劈凸起结构（6）和非对称耦合窗（5）口的引入，使得耦合分支B（4）与主臂（2）之间的反射被明显降低，有效地改进了正交模变换器的端口驻波性能，并同时保持了各端口之间具有很高的隔离度；耦合分支B（4）上的调谐螺钉（8）用来对该分支上的驻波进行进一步微调；三角形尖劈凸起和非对称耦合窗（5）的引入，有效改善了耦合分支B（4）与主臂（2）之间的反射系数，提高了信号的通过性；同时保持了两耦合分支之间有较高的隔离度，有效避免了两个耦合分支间信号的串扰，从而改善了正交模变换器的整体性能。