專利名稱：一種脊波導(dǎo)定向耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種定向耦合器，特別是一種由脊波導(dǎo)組成和滿足超寬帶要求的接頭的寬帶定向耦合器。
背景技術(shù)：
在兩個(gè)相鄰平行波導(dǎo)的公共壁上開孔可使信號從一個(gè)波導(dǎo)耦合到另一個(gè)波導(dǎo)。由此可以做成定向耦合器。國內(nèi)外普遍采用的波導(dǎo)定向耦合器通常采取孔縫耦合，在公共波導(dǎo)壁上開一個(gè)和多個(gè)孔縫使兩個(gè)相鄰波導(dǎo)中的微波耦合。通過調(diào)整孔縫尺寸及其位置可獲得相應(yīng)功率分配比的定向耦合器。這種定向耦合器的一個(gè)主要缺點(diǎn)是其工作帶寬窄，體積大?！?br/>實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種寬帶的脊波導(dǎo)定向耦合器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種脊波導(dǎo)定向耦合器，包括底座、以及與底座連接的上蓋板，以及設(shè)置在底座內(nèi)部并與底座底部連接的金屬隔板，所述金屬隔板兩側(cè)分別為主波導(dǎo)和副波導(dǎo)，所述主波導(dǎo)和副波導(dǎo)內(nèi)部均設(shè)置底部與底座底部連接的脊結(jié)構(gòu)；所述底座側(cè)壁還貫穿設(shè)置有同軸線接頭，所述同軸線接頭主要由同軸線外導(dǎo)體、以及貫穿于同軸線外導(dǎo)體的同軸線內(nèi)導(dǎo)體構(gòu)成，脊結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離底座底部的一端與同軸線內(nèi)導(dǎo)體連接；所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體位于脊結(jié)構(gòu)上一端的端面中心點(diǎn)高于脊結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離底座底部的端面；所述金屬隔板遠(yuǎn)離底座底部的一端還開有耦合孔。所述脊結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離底座底部的端面與上蓋板平行。沿脊結(jié)構(gòu)軸線方向伸入主波導(dǎo)和副波導(dǎo)中的同軸線內(nèi)導(dǎo)體直接放置在脊結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離底座底部的端面上并與之接觸。所述脊結(jié)構(gòu)在靠近底座側(cè)壁的側(cè)面上開有小槽，小槽位于該側(cè)面遠(yuǎn)離底座的頂端上，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體設(shè)置于小槽內(nèi)，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體與脊結(jié)構(gòu)連接一端的端面中心點(diǎn)高于脊結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離底座底部的端面。上蓋板還開有凹形槽，凹形槽位于同軸線內(nèi)導(dǎo)體的正上方，且凹形槽的槽口開口方向?yàn)橹赶虻鬃撞?，其凹形槽的槽長大于同軸線內(nèi)導(dǎo)體伸入底座中的長度。所述上蓋板上設(shè)置有貫穿上蓋板、并延伸進(jìn)耦合孔內(nèi)部的調(diào)諧螺釘；所述上蓋板上還設(shè)置有至少四個(gè)貫穿上蓋板、并延伸進(jìn)凹形槽內(nèi)部的調(diào)諧螺釘；所述上蓋板上還設(shè)置有至少一個(gè)貫穿上蓋板、并位于脊結(jié)構(gòu)正上方或位于脊結(jié)構(gòu)并偏向金屬隔板的調(diào)諧螺釘，所述調(diào)諧螺釘延伸進(jìn)主波導(dǎo)或\和副波導(dǎo)內(nèi)部。主波導(dǎo)內(nèi)的脊結(jié)構(gòu)位于以主波導(dǎo)寬邊的中心點(diǎn)偏向金屬隔板的方向，其偏向距離大于主波導(dǎo)寬邊的1/6 ;副波導(dǎo)內(nèi)的脊結(jié)構(gòu)位于以副波導(dǎo)寬邊的中心點(diǎn)偏向金屬隔板的方向；其偏向距離大于副波導(dǎo)的寬邊的1/6。所述脊結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離底座底部的端面與上蓋板之間的間隙小于底座高度的1/8。[0012]耦合孔的數(shù)量大于或等于兩個(gè)。所述耦合孔、主波導(dǎo)、副波導(dǎo)和脊結(jié)構(gòu)的橫截面形狀均為矩形。以此本實(shí)用新型包括括上蓋板，底座，主波導(dǎo)，副波導(dǎo)，脊結(jié)構(gòu)，金屬隔板，以及由同軸線內(nèi)導(dǎo)體和同軸線外導(dǎo)體組成的同軸線接頭，其特征在于，所述主波導(dǎo)和副波導(dǎo)均設(shè)置在上蓋板與底座之間；所述脊結(jié)構(gòu)與底座的底部連接，所述脊結(jié)構(gòu)的上頂面為與上蓋板平行的平面；所述金屬隔板上有耦合孔，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體沿脊結(jié)構(gòu)軸線方向伸入主波導(dǎo)和副波導(dǎo)中并與脊結(jié)構(gòu)相接觸，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體位于脊結(jié)構(gòu)上的一端的端面的中心點(diǎn)高于脊結(jié)構(gòu)的上頂平面。所述沿脊結(jié)構(gòu)軸線方向伸入主波導(dǎo)和副波導(dǎo)中的同軸線內(nèi)導(dǎo)體直接放置在脊結(jié)構(gòu)的上頂平面上并與之接觸。 所述脊結(jié)構(gòu)在靠近底座兩側(cè)壁的四端的上頂平面上開一個(gè)小槽，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體設(shè)置于槽內(nèi)，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體位于脊結(jié)構(gòu)上的一端的端面的中心點(diǎn)高于脊結(jié)構(gòu)的上頂平面。所述上蓋板上位于伸入主波導(dǎo)和副波導(dǎo)的四個(gè)同軸線內(nèi)導(dǎo)體的正上方分別設(shè)置有一個(gè)凹形槽，所述凹形槽的形狀為軸線與脊結(jié)構(gòu)頂端平面平行的柱狀體，其長度大于同軸線內(nèi)導(dǎo)體伸入主波導(dǎo)和副波導(dǎo)中的長度。本實(shí)用新型將同軸線內(nèi)導(dǎo)體伸入底座中并與脊結(jié)構(gòu)相接觸，且所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體與脊結(jié)構(gòu)連接一端的端面中心點(diǎn)高于脊結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離腔體底部的一面。這樣同軸線接頭(使輸入輸出接頭)能在超寬度下更好的進(jìn)行匹配；以往的濾波器采用將同軸線接頭與脊結(jié)構(gòu)中部的連接方式，這種設(shè)置只能滿足一般的濾波功能，不能達(dá)到超寬帶濾波的效果。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得出，本實(shí)用新型將同軸線內(nèi)導(dǎo)體與脊結(jié)構(gòu)連接一端的端面中心點(diǎn)高于脊結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離底座底部的一面，這樣的設(shè)置可實(shí)現(xiàn)同軸線接頭(使輸入輸出接頭)能在超寬度下更好的進(jìn)行匹配；以此可實(shí)現(xiàn)超寬帶濾波的效果。進(jìn)一步的，同軸線接頭的設(shè)置可分為兩種，一種是直接將同軸線接頭放置在脊結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離底座底部的一面上并與之接觸。這樣的設(shè)置可節(jié)約加工生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。另一種，本實(shí)用新型還將所述脊結(jié)構(gòu)在靠近底座側(cè)壁的側(cè)面上開有小槽，小槽位于該側(cè)面遠(yuǎn)離底座的頂端上，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體設(shè)置于小槽內(nèi)，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體與脊結(jié)構(gòu)連接一端的端面中心點(diǎn)高于脊結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離底座底部的端面，這樣的設(shè)置，使得同軸線內(nèi)導(dǎo)體可在一定的范圍向著底座底部移動(dòng)，在滿足超寬帶濾波的前提下，可以減小凹形槽的深度，減小上蓋板厚度。由于隨著金屬脊遠(yuǎn)離空波導(dǎo)底部的一面與上蓋板之間的間隙越小，則金屬脊與空波導(dǎo)組成的脊波導(dǎo)的帶寬將越來越大，下方的表一為矩形空波導(dǎo)寬度為15mm，高度為8mm，矩形金屬脊寬度為4. 92mm時(shí)CST的模式分析下的錢兩個(gè)稱電磁場分布的模式的傳輸頻率。其中用gap表示金屬脊遠(yuǎn)離空波導(dǎo)底部的一面與上蓋板之間的間隙，f I表示第一個(gè)模式的傳輸頻率，f2表示為第二個(gè)模式的傳輸頻率，頻率的單位為GHz，長度的單位為mm。表一
權(quán)利要求1.一種脊波導(dǎo)定向耦合器，其特征在于包括底座(2)、以及與底座(2)連接的上蓋板(I),以及設(shè)置在底座(2 )內(nèi)部并與底座(2 )底部連接的金屬隔板(6 )，所述金屬隔板(6 )兩側(cè)分別為主波導(dǎo)(3)和副波導(dǎo)(4)，所述主波導(dǎo)(3)和副波導(dǎo)(4)內(nèi)部均設(shè)置底部與底座(2)底部連接的脊結(jié)構(gòu)(5);所述底座(2)側(cè)壁還貫穿設(shè)置有同軸線接頭，所述同軸線接頭主要由同軸線外導(dǎo)體(8)、以及位于同軸線外導(dǎo)體(8)的同軸線內(nèi)導(dǎo)體(7)構(gòu)成，脊結(jié)構(gòu)(5)遠(yuǎn)離底座(2)底部的一端與同軸線內(nèi)導(dǎo)體(7)連接；所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體(7)位于脊結(jié)構(gòu)(5)上一端的端面中心點(diǎn)高于脊結(jié)構(gòu)(5)遠(yuǎn)離底座(2)底部的端面；所述金屬隔板(6)遠(yuǎn)離底座(2)底部的一端還開有耦合孔(9 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種脊波導(dǎo)定向耦合器，其特征在于所述脊結(jié)構(gòu)(5)遠(yuǎn)離底座(2 )底部的端面與上蓋板(I)平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種脊波導(dǎo)定向耦合器，其特征在于沿脊結(jié)構(gòu)(5)軸線方向伸入主波導(dǎo)(3)和副波導(dǎo)(4)中的同軸線內(nèi)導(dǎo)體(7)直接放置在脊結(jié)構(gòu)(5)遠(yuǎn)離底座(2)底部的端面上并與之接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種脊波導(dǎo)定向耦合器，其特征在于，所述脊結(jié)構(gòu)(5)在靠近底座(2)側(cè)壁的側(cè)面上開有小槽，小槽位于該側(cè)面遠(yuǎn)離底座(2)的頂端上，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體(7)設(shè)置于小槽內(nèi)，所述同軸線內(nèi)導(dǎo)體(7)與脊結(jié)構(gòu)(5)連接一端的端面中心點(diǎn)高于脊結(jié)構(gòu)(5 )遠(yuǎn)離底座(2 )底部的端面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種脊波導(dǎo)定向耦合器，其特征在在于，上蓋板(I)還開有凹形槽(10)，凹形槽(10)位于同軸線內(nèi)導(dǎo)體(7)的正上方，且凹形槽(10)的槽口開口方向?yàn)橹赶虻鬃?2)底部，其凹形槽(10)的槽長大于同軸線內(nèi)導(dǎo)體(7)伸入底座(2)中的長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種脊波導(dǎo)定向耦合器，其特征在于所述上蓋板(I)上設(shè)置有貫穿上蓋板(I)、并延伸進(jìn)耦合孔(9)內(nèi)部的調(diào)諧螺釘(11);所述上蓋板(I)上還設(shè)置有至少四個(gè)貫穿上蓋板(I)、并延伸進(jìn)凹形槽(10)內(nèi)部的調(diào)諧螺釘(11);所述上蓋板(I)上還設(shè)置有至少一個(gè)貫穿上蓋板(I )、并位于脊結(jié)構(gòu)(5 )正上方或位于脊結(jié)構(gòu)(5 )并偏向金屬隔板(6 )的調(diào)諧螺釘(11)，所述調(diào)諧螺釘(11)延伸進(jìn)主波導(dǎo)(3 )或\和副波導(dǎo)(4)內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種脊波導(dǎo)定向耦合器，其特征在于主波導(dǎo)(3)內(nèi)的脊結(jié)構(gòu)(5)位于以主波導(dǎo)(3)寬邊的中心點(diǎn)偏向金屬隔板(6)的方向，其偏向距離大于主波導(dǎo)(3)寬邊的1/6 ;副波導(dǎo)(4)內(nèi)的脊結(jié)構(gòu)(5)位于以副波導(dǎo)(4)寬邊的中心點(diǎn)偏向金屬隔板(6)的方向；其偏向距離大于副波導(dǎo)(4)的寬邊的1/6。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的一種脊波導(dǎo)定向耦合器，其特征在于所述脊結(jié)構(gòu)(5)遠(yuǎn)離底座(2)底部的端面與上蓋板(I)之間的間隙小于底座(2)高度的1/8。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的一種脊波導(dǎo)定向耦合器，其特征在于，耦合孔(9)的數(shù)量大于或等于兩個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的一種脊波導(dǎo)定向耦合器，其特征在于，所述耦合孔(9)、主波導(dǎo)(3)、副波導(dǎo)(4)和脊結(jié)構(gòu)(5)的橫截面形狀均為矩形。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種脊波導(dǎo)定向耦合器，包括上蓋板，底座，主波導(dǎo)，副波導(dǎo)，脊結(jié)構(gòu)，以及金屬隔板和同軸接頭。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于提供一種脊波導(dǎo)定向耦合器，采用同軸線內(nèi)導(dǎo)體位于脊結(jié)構(gòu)上的一端的端面的中心點(diǎn)高于脊結(jié)構(gòu)的上頂平面的接頭，可以實(shí)現(xiàn)接頭在寬頻帶內(nèi)很好的匹配，同時(shí)這種脊波導(dǎo)定向耦合器可以實(shí)現(xiàn)在寬頻帶內(nèi)滿足對一定耦合比和隔離度的設(shè)計(jì)要求，并且減小耦合器體積。
文檔編號H01P5/18GK202487736SQ201220096810
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者李慶東, 王清源, 譚宜成 申請人:成都賽納賽德科技有限公司