一種毫米波高隔離度3dB定向耦合器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種毫米波高隔離度3dB定向耦合器，包括平行排列的主波導(dǎo)和副波導(dǎo)，所述主波導(dǎo)和副波導(dǎo)在相鄰的寬邊處連接為一個(gè)整體且在連接處設(shè)有耦合結(jié)構(gòu)，主波導(dǎo)上的兩個(gè)端口分別為輸入端口、直通端口；副波導(dǎo)上的兩個(gè)端口分別為耦合端口和隔離端口，所述隔離端口處設(shè)有吸波材料。首先，本發(fā)明的毫米波高隔離度3dB定向耦合器在主波導(dǎo)和副波導(dǎo)的連接處設(shè)置耦合結(jié)構(gòu)，使電磁能量更好地從主波導(dǎo)耦合到副波導(dǎo)；其次，本發(fā)明所述毫米波高隔離度3dB定向耦合器將直通端口、耦合端口及隔離端口均設(shè)計(jì)為直角結(jié)構(gòu)，提高了本發(fā)明定向耦合器的耦合度；最后，本發(fā)明所述毫米波高隔離度3dB定向耦合器還有頻帶寬、損耗低、加工簡(jiǎn)單、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種毫米波高隔離度3dB定向耦合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于耦合器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種毫米波高隔離度3dB定向耦合器。
【背景技術(shù)】
[0002]定向耦合器是將信號(hào)按照一定比例分配的四端口網(wǎng)絡(luò)。定向耦合器的性能如插損、隔離度、相位平衡度和幅度平衡度等指標(biāo)將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生重要影響，目前常見(jiàn)的定向耦合器是采用微帶線或波導(dǎo)的分布參數(shù)定向耦合器，腔體波導(dǎo)定向耦合器插損小，幅度平衡度好，但其缺點(diǎn)是頻帶窄、制作工藝比較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，提供一種幅度與相位平衡度好、隔離度高、制作簡(jiǎn)單、安裝方便、小型化的毫米波高隔離度3dB定向耦合器。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種毫米波高隔離度3dB定向耦合器，包括平行排列的主波導(dǎo)和副波導(dǎo)，所述主波導(dǎo)和副波導(dǎo)在相鄰的寬邊處連接為一個(gè)整體且在連接處設(shè)有耦合結(jié)構(gòu)，主波導(dǎo)上的兩個(gè)端口分別為輸入端口、直通端口 ；副波導(dǎo)上的兩個(gè)端口分別為耦合端口和隔離端口，所述隔離端口處設(shè)有吸波材料。
[0006]進(jìn)一步地，所述耦合結(jié)構(gòu)是指在主波導(dǎo)和副波導(dǎo)的連接處削去若干個(gè)長(zhǎng)方體后剩余的通孔和立方體柱。
[0007]進(jìn)一步地，所述耦合結(jié)構(gòu)包括五個(gè)立方體柱。
[0008]進(jìn)一步地,所述稱合結(jié)構(gòu)采用一次性統(tǒng)切工藝加工而成。
[0009]進(jìn)一步地，所述主波導(dǎo)和副波導(dǎo)均為BJ-320波導(dǎo)。
[0010]進(jìn)一步地，所述直通端口、耦合端口及隔離端口所在端均為直角結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步地，所述毫米波高隔離度3dB定向耦合器的制備是通過(guò)將其結(jié)構(gòu)分為對(duì)稱的兩部分分別進(jìn)行加工，然后再組裝而成的。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0013]首先，本發(fā)明所述毫米波高隔離度3dB定向耦合器在主波導(dǎo)和副波導(dǎo)的連接處設(shè)置耦合結(jié)構(gòu)，使電磁能量更好地從主波導(dǎo)耦合到副波導(dǎo)；
[0014]其次，本發(fā)明所述毫米波高隔離度3dB定向耦合器將直通端口、耦合端口及隔離端口均設(shè)計(jì)為直角結(jié)構(gòu)，提高了本申請(qǐng)定向耦合器的耦合度。；
[0015]最后，本發(fā)明所述毫米波高隔離度3dB定向耦合器還有頻帶寬，損耗低，加工簡(jiǎn)單，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，便于推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明的毫米波高隔離度3dB定向耦合器的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明毫米波高隔離度3dB定向耦合器實(shí)施例的電磁仿真結(jié)果圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]如圖1所示，本實(shí)施例中的毫米波高隔離度3dB定向耦合器包括平行排列的主波導(dǎo)I和副波導(dǎo)2，所述主波導(dǎo)I和副波導(dǎo)2在相鄰的寬邊處連接為一個(gè)整體且在連接處設(shè)有耦合結(jié)構(gòu)3，耦合結(jié)構(gòu)3的作用在于將輸入主波導(dǎo)I中的電磁能量耦合到副波導(dǎo)2中進(jìn)行輸出，耦合結(jié)構(gòu)3是指在主波導(dǎo)I和副波導(dǎo)2的連接處削去若干個(gè)長(zhǎng)方體后剩余的通孔4和立方體柱5，本實(shí)施例中耦合結(jié)構(gòu)3包括五個(gè)所述立方體柱5。主波導(dǎo)I上的兩個(gè)端口分別為輸入端口 11、直通端口 12 ;副波導(dǎo)2上的兩個(gè)端口分別為隔離端口 21和耦合端口 22，所述隔離端口 21處設(shè)有吸波材料6，吸波材料6可以吸收進(jìn)入隔離端口 21的電磁波，提高直通端口 12和耦合端口 22的隔離度。
[0020]為了保證效果的最優(yōu)化，最大限度的降低損耗，所述耦合結(jié)構(gòu)3采用一次性銑切工藝加工而成。
[0021]本實(shí)施例中的主波導(dǎo)I和副波導(dǎo)2均為BJ-320波導(dǎo)。
[0022]為了改善毫米波高隔離度3dB定向耦合器的耦合性能，本實(shí)施例中的直通端口12、耦合端口 22及隔離端口 21所在端均為直角結(jié)構(gòu)。
[0023]本實(shí)施例中的毫米波高隔離度3dB定向耦合器的制備是通過(guò)將結(jié)構(gòu)分為對(duì)稱的兩部分分別進(jìn)行加工，然后再組裝而成的。
[0024]本實(shí)施例中的毫米波高隔離度3dB定向耦合器運(yùn)用在八毫米頻段的電磁仿真結(jié)果如圖2所示，其中，Sll為輸入端口 11的反射系數(shù)，S22為直通端口 12的反射系數(shù)，S33為耦合端口 22的反射系數(shù)，S21為輸入端口 11到直通端口 12的傳輸系數(shù)，S31為輸入端口11到耦合端口 22的傳輸系數(shù)，S32為耦合端口 22與直通端口 12間的隔離度。
[0025]從圖2可以看出:在31GHz?35GHz頻率范圍內(nèi)，輸入端口 11的反射系數(shù)Sll小于-15dB，由傳輸系數(shù)S21、S31可知直通端口 12和耦合端口 22在該頻帶內(nèi)平分由輸入端口11饋入的功率，約-3.2dB左右，直通端口 12和耦合端口 22的隔離度S32在31GHz?35GH頻率范圍內(nèi)小于-15dB，在32.5GHz?35GH頻率范圍內(nèi)甚至小于-20dB。
[0026]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種毫米波高隔離度3dB定向耦合器，其特征在于:包括平行排列的主波導(dǎo)和副波導(dǎo)，所述主波導(dǎo)和副波導(dǎo)在相鄰的寬邊處連接為一個(gè)整體且在連接處設(shè)有耦合結(jié)構(gòu)，主波導(dǎo)上的兩個(gè)端口分別為輸入端口、直通端口 ；副波導(dǎo)上的兩個(gè)端口分別為耦合端口和隔離端口，所述隔離端口處設(shè)有吸波材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毫米波高隔離度3dB定向耦合器，其特征在于:所述耦合結(jié)構(gòu)是指在主波導(dǎo)和副波導(dǎo)的連接處削去若干個(gè)長(zhǎng)方體后剩余的通孔和立方體柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的所述的毫米波高隔離度3dB定向耦合器，其特征在于:所述耦合結(jié)構(gòu)采用一次性銑切工藝加工而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的所述的毫米波高隔離度3dB定向耦合器，其特征在于:所述耦合結(jié)構(gòu)包括五個(gè)立方體柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毫米波高隔離度3dB定向耦合器，其特征在于:所述主波導(dǎo)和副波導(dǎo)均為BJ-320波導(dǎo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的毫米波高隔離度3dB定向耦合器，其特征在于:所述直通端口、耦合端口及隔離端口所在端均為直角結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H01P5/18GK103579732SQ201310428791
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】羅永倫, 許亮, 辛振宇, 陳龍, 吳普超, 馬曉磊, 張運(yùn), 熊先平 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)