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和副波導，所述主波導和副波導在相鄰的寬邊處連接為一個整體且在連接處設有耦合結(jié)構(gòu)，主波導上的兩個端口分別為輸入端口、直通端口；副波導上的兩個端口分別為耦合端口和隔離端口，所述隔離端口處設有吸波材料。首先，本發(fā)明的毫米波高隔離度3dB定向耦合器在主波導和副波導的連接處設置耦合結(jié)構(gòu)，使電磁能量更好地從主波導耦合到副波導；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計為直角結(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、加工簡單、安裝方便等優(yōu)點。
【專利說明】一種毫米波高隔離度3dB定向耦合器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于耦合器【技術領域】，具體涉及一種毫米波高隔離度3dB定向耦合器。
【背景技術】
[0002]定向耦合器是將信號按照一定比例分配的四端口網(wǎng)絡。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將對整個系統(tǒng)的性能產(chǎn)生重要影響，目前常見的定向耦合器是采用微帶線或波導的分布參數(shù)定向耦合器，腔體波導定向耦合器插損小，幅度平衡度好，但其缺點是頻帶窄、制作工藝比較復雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的上述問題，提供一種幅度與相位平衡度好、隔離度高、制作簡單、安裝方便、小型化的毫米波高隔離度3dB定向耦合器。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:
[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和副波導，所述主波導和副波導在相鄰的寬邊處連接為一個整體且在連接處設有耦合結(jié)構(gòu)，主波導上的兩個端口分別為輸入端口、直通端口 ；副波導上的兩個端口分別為耦合端口和隔離端口，所述隔離端口處設有吸波材料。
[0006]進一步地，所述耦合結(jié)構(gòu)是指在主波導和副波導的連接處削去若干個長方體后剩余的通孔和立方體柱。
[0007]進一步地，所述耦合結(jié)構(gòu)包括五個立方體柱。
[0008]進一步地,所述稱合結(jié)構(gòu)采用一次性統(tǒng)切工藝加工而成。
[0009]進一步地，所述主波導和副波導均為BJ-320波導。
[0010]進一步地，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]進一步地，所述毫米波高隔離度3dB定向耦合器的制備是通過將其結(jié)構(gòu)分為對稱的兩部分分別進行加工，然后再組裝而成的。
[0012]與現(xiàn)有技術相比，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和副波導的連接處設置耦合結(jié)構(gòu)，使電磁能量更好地從主波導耦合到副波導；
[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計為直角結(jié)構(gòu)，提高了本申請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，加工簡單，安裝方便等優(yōu)點，便于推廣應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[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定向耦合器實施例的電磁仿真結(jié)果圖?！揪唧w實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實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I和副波導2，所述主波導I和副波導2在相鄰的寬邊處連接為一個整體且在連接處設有耦合結(jié)構(gòu)3，耦合結(jié)構(gòu)3的作用在于將輸入主波導I中的電磁能量耦合到副波導2中進行輸出，耦合結(jié)構(gòu)3是指在主波導I和副波導2的連接處削去若干個長方體后剩余的通孔4和立方體柱5，本實施例中耦合結(jié)構(gòu)3包括五個所述立方體柱5。主波導I上的兩個端口分別為輸入端口 11、直通端口 12 ;副波導2上的兩個端口分別為隔離端口 21和耦合端口 22，所述隔離端口 21處設有吸波材料6，吸波材料6可以吸收進入隔離端口 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]本實施例中的主波導I和副波導2均為BJ-320波導。
[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]本實施例中的毫米波高隔離度3dB定向耦合器的制備是通過將結(jié)構(gòu)分為對稱的兩部分分別進行加工，然后再組裝而成的。
[0024]本實施例中的毫米波高隔離度3dB定向耦合器運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]本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質(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和副波導，所述主波導和副波導在相鄰的寬邊處連接為一個整體且在連接處設有耦合結(jié)構(gòu)，主波導上的兩個端口分別為輸入端口、直通端口 ；副波導上的兩個端口分別為耦合端口和隔離端口，所述隔離端口處設有吸波材料。
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)是指在主波導和副波導的連接處削去若干個長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:所述主波導和副波導均為BJ-320波導。
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】H01P5/18GK103579732SQ201310428791
【公開日】2014年2月12日 申請日期: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, 熊先平 申請人:電子科技大學