H面分波器制造技术

本实用新型专利技术公布了H面分波器，包括公共输入端，直出端，和至少两个侧出端。公共输入端和直出端由至少一个过渡腔连通。至少一个侧出端通过至少一级匹配过渡段与公共输入端或/和过渡腔或/和直出端连通。侧出端的法线方向与公共输入端的法线方向的夹角大于60度，小于120度。直出端的法线方向与公共输入端的法线方向的夹角小于30度。侧出端的微波模式的电场的方向与公共输入端法线方向垂直。所有的侧出端分布在公共输入端或/和过渡腔或/和直出端的与公共输入端法线方向垂直的侧面。本实用新型专利技术具有结构简单紧凑、加工工序少、加工成本低，抗震性能好等特点，主要用于各种通信系统，特别是卫星通信系统中。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种分波器，具体地说，是涉及一种主要用于卫星通信的多路多 频段多极化的功率分配器件。 Η面分波器
技术介绍
在电子设备与系统当中，功率分配器件是不可或缺的重要微波元件之一。在卫星 通信中，上下行频段不同。为了克服线极化失配带来的极化损失，往往需要采用圆极化波。 为了系统的小型化和减轻重量，收发信号往往都是使用一个通道。这给卫星通信系统的天 线馈电网络带来了难题。分波器需要把从发射机输出的线极化波转化为圆极化波再从其公 共输入端口输出，将从其公共输入端接收到的圆极化接收信号转化成线极化信号进入接收 机，同时要保证接收端相对于发射端有很高的隔离。性能优良的分波器的设计是卫星通信 系统设计中的难点之一。
技术实现思路
本技术将公开一种结构简单、加工容易、调试方便的高性能的分波器。这种分 波器不需要分成多部分，只需分为盖板和底座两部分，采用普通数控铣床外加线切割加工 完成。该器件具有匹配好，抗震能力强，易于调试的优点。 为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下： Η面分波器，包括公共输入端，直出端，和至少两条分支通道，公共输入端通过至少 一个过渡腔与直出端连通，每条分支通道包括一个侧出端。至少一条分支通道还包括至少 一级匹配过渡段，每条分支通道与公共输入端或/和过渡腔或/和直出端连通。至少一个 侧出端通过至少一级匹配过渡段与公共输入端或/和过渡腔或/和直出端连通，优选设计 中，该分支通道的数目以4为佳。公共输入端通过至少一个过渡腔与直出端连通。侧出端 的法线方向与公共输入端的法线方向的夹角为Α，Α的取值范围为：60度&lt; A < 120度，以 90度为最佳。直出端的法线方向与公共输入端的法线方向的夹角小于30度，以0度为最 佳；至少有一个侧出端中心处的电场的方向与公共输入端的法线方向之间的夹角为B，B 的取值范围为：60度< B < 120度，以90度为最佳。也就是说，侧出端的微波模式的电场 的极化方向与公共输入端的法线方向垂直。所有的侧出端分布在公共输入端或/和过渡腔 或/和直出端的与公共输入端法线方向垂直的侧面。 为了便于采用普通数控铣床加工，依次相互连通的公共输入端、各过渡腔和直出 端的与公共输入端法线方向垂直的任意横截面在垂直于该公共输入端的中心处的法线的 任意方向上的尺寸沿公共输入端法线方向保持不变或逐渐减小。即依次相互连通的公共输 入端、各过渡腔和直出端与公共输入端法线方向垂直的任意横截面为截面X，沿公共输入端 法线方向，截面X在垂直于该公共输入端的中心处的法线的任意方向上的尺寸保持不变或 逐渐减小。 当匹配过渡段的数目大于等于2时，为了进一步便于采用普通数控铣床和线切割 加工，避免频繁转动被加工件的方位，导致加工误差，所有匹配过渡段朝向公共输入端方 向的面为平面的一部分，同时所有的匹配过渡段朝向公共输入端方向的面都齐平。这种结 构，将便于从公共输入端方向一次性采用普通数控铣床完成公共输入端，直出端，所有侧出 端，所有过渡腔和直出端的加工。 为了实现公共输入端和各侧出端之间的匹配，同时形成一个带通电路，实现侧出 端和直出端之间更高的隔离，在至少一个匹配过渡段上设置有至少一个金属体，该金属体 位于该匹配过渡段的内壁A上。该内壁A为平面的一部分，该内壁A为该匹配过渡段的内 壁与该金属体的交接面，该内壁A与公共输入端的法线方向平行，同时该内壁A与该匹配过 渡段所属的分支通道上的侧出端的法线方向平行。至少有一个金属体距公共输入端的中心 处的法线的距离小于该Η面分波器工作频带的中心频率对应的自由空间中的波长。所述金 属体在公共输入端法线方向上的尺寸小于或等于该金属体所在的匹配过渡段在公共输入 端法线方向上的尺寸。 在侧出端实现带通结构的另一种方式：在至少一个匹配过渡段上设置有至少一对 金属体。一对金属体包括金属体Α和金属体Β，其中的金属体Α位于该匹配过渡段的内壁A 上。该内壁A为平面的一部分，为匹配过渡段的内壁与金属体A的交接面。该内壁A与公 共输入端的法线方向平行，同时该内壁A与该匹配过渡段所属的分支通道上的侧出端的法 线方向平行。一对金属体中的金属体B位于该匹配过渡段的内壁B上，该内壁B也为平面 的一部分，为匹配过渡段的内壁与金属体B的交接面。该内壁B处于内壁A的相对位置，与 公共输入端的法线方向平行，同时该内壁B与该匹配过渡段所属的分支通道上的侧出端的 法线方向平行。至少有一对金属体距公共输入端的中心处的法线的距离小于该Η面分波器 工作频带的中心频率对应的自由空间中的波长。所述金属体在公共输入端法线方向上的 尺寸小于或等于该金属体所在的匹配过渡段在公共输入端法线方向上的尺寸。 为了在该分波器的多个频带之间实现良好的隔离而且便于加工，使后续的器件的 设计可以独立完成，而不需要考虑它们之间的相互影响，与传统设计方法中采用小孔实现 公共输入端和侧出端之间的阻抗匹配不同，我们增大了匹配过渡段的横向尺寸：至少有一 个其内壁上设置有金属体的匹配过渡段在方向X上的尺寸大于该匹配过渡段所属的分支 通道上的侧出端在方向X上的尺寸的2/3。该X方向同时垂直于公共输入端的法线方向和 该匹配过渡段所属的分支通道上的侧出端的法线方向。 根据分波器的用途不同，公共输入端的横截面形状为圆形或椭圆形或矩形或正方 形。过渡腔的与公共输入端的法线方向垂直的横截面形状为圆形或椭圆形或矩形或正方 形。直出端的横截面形状为圆形或椭圆形或矩形或正方形。其中以圆形和正方形为佳。 所有的匹配过渡段均为柱状体。较佳的设计，所有的侧出端和匹配过渡段的横截 面的形状均为矩形。 为了调节由于设计或加工存在的不足，特别是为了降低直出端的反射驻波比，在 与直出端法线方向垂直的侧面上设置有至少两个调谐螺钉。 根据不同设计要求，直出端可以为短路。这时，该分波器只在侧出端输出，直出端 不输出。这时，该分波器大多只工作在一个频段。 以上，我们完成了对Η面分波器的实现方式的描述。在此，我们将该Η面分波器的 最佳设计方案描述如下：公共输入端、过渡腔、直出端均为圆波导或正方形波导。侧出端和 匹配过渡段均为长边与公共输入端法线方向平行的矩形波导或波导段。侧出端的数目为4 个，对称均匀分布在过渡腔的四周。每个分支通道中有两个金属体，靠近过渡腔设置。 具体地说，本技术的最大特点是摒弃了以往分波器中由于过渡腔尺寸大小沿 过渡腔轴线不是单调减小导致的必须分为多块加工然后安装焊接带来的加工工序太多和 安装误差问题。同时，在匹配过渡段中设置金属体，很好地实现了直出端与侧出端之间的隔 离，使分波器与隔离滤波器的设计和调试可以独立完成。这种新方案可以大大降低分波器 的加工成本，并使其抗震性能和匹配显著改善。 本技术的工作原理可以通过4个侧出端，同时公共输入端和直出端为圆波导 的特殊情况加以简述如下：圆极化的微波信号进入公共输入端，可以分解为垂直线极化波 和水平线极化波。二者具有90度相差。其中低频频段部分在直出端由于其尺寸较小，在这 里被很好地反射。垂直极化的低频部分只在位于水平面内的两个侧出端输出。匹配过渡段 和其中的金属体的设置，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
H面分波器，包括公共输入端(1)，直出端(2)，和至少两条分支通道，公共输入端(1)通过至少一个过渡腔（4）与直出端(2)连通，每条分支通道包括一个侧出端（3）；至少一条分支通道还包括至少一级匹配过渡段(5)，每条分支通道与公共输入端(1)或/和过渡腔(4)或/和直出端(2)连通，至少一个侧出端（3）通过至少一级匹配过渡段(5) 与公共输入端(1)或/和过渡腔(4)或/和直出端(2)连通，其特征在于:侧出端(3)的法线方向与公共输入端(1)的法线方向的夹角为A，A的取值范围为：60度＜A＜120度；直出端(2)的法线方向与公共输入端(1)的法线方向的夹角小于30度； 至少有一个侧出端(3)中心处的电场的方向与公共输入端(1)的法线方向之间的夹角为B，B的取值范围为：60度＜B＜120度。

【技术特征摘要】
1. Η面分波器，包括公共输入端（1)，直出端（2)，和至少两条分支通道，公共输入端（1) 通过至少一个过渡腔（4)与直出端（2)连通，每条分支通道包括一个侧出端（3);至少一条 分支通道还包括至少一级匹配过渡段（5)，每条分支通道与公共输入端（1)或/和过渡腔 (4)或/和直出端（2)连通，至少一个侧出端（3)通过至少一级匹配过渡段（5)与公共输入 端⑴或/和过渡腔⑷或/和直出端⑵连通，其特征在于：侧出端⑶的法线方向与 公共输入端（1)的法线方向的夹角为Α，Α的取值范围为：60度< A < 120度；直出端（2) 的法线方向与公共输入端（1)的法线方向的夹角小于30度；至少有一个侧出端（3)中心 处的电场的方向与公共输入端（1)的法线方向之间的夹角为B，B的取值范围为：60度< B < 120 度。2. 根据权利要求1所述的Η面分波器，其特征在于：依次相互连通的公共输入端（1)、 各过渡腔（4)和直出端（2)与公共输入端（1)法线方向垂直的任意横截面为截面X，沿公共 输入端（1)法线方向，截面X在垂直于该公共输入端（1)的中心处的法线的任意方向上的 尺寸保持不变或逐渐减小。3. 根据权利要求1所述的Η面分波器，其特征在于：匹配过渡段（5)的数目大于或等 于2,所有匹配过渡段（5)朝向公共输入端（1)方向的面为平面的一部分，同时所有的匹配 过渡段（5)朝向公共输入端（1)方向的面都齐平。4. 根据权利要求1所述的Η面分波器，其特征在于：在至少一个匹配过渡段（5)上设 置有至少一个金属体（51)，该金属体（51)位于该匹配过渡段（5)的内壁Α上，该内壁Α为 平面的一部分，该内壁A为该匹配过渡段（5)的内壁与该金属体（51)的交接面，该内壁A 与公共输入端（1)的法线方向平行，同时该内壁A与该匹配过渡段（5)所属的分支通道上 的侧出端（3)的法线方向平行；至少有一个金属体（51)距公共输入端（1)的中心处的法线 的距离小于该Η面分波器工作频带的中心频率对应的自由空间中的波长；所述金属体（51) 在公共输入端（1)法线方向上的尺寸小于或等于该金属体（51)所在的匹配过渡段（5)在 公共输入端（1)法线方向上的尺寸。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：王清源，
申请(专利权)人：成都赛纳赛德科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51