一種腔體雙定向耦合器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種腔體雙定向耦合器，由同軸的圓柱形腔體和圓柱形主信號線構(gòu)成空氣介質(zhì)主信號通路。兩條月牙形漸變耦合線位于主信號線同側(cè)正上方且沿主信號線軸線方向排列并經(jīng)耦合口探入到腔體內(nèi)。輸入輸出端口連接器為N型連接器陰頭，耦合端口連接器為MMCX連接器陰頭。耦合器結(jié)構(gòu)關(guān)于主信號線中間橫截面所在平面對稱。本發(fā)明屬于微波信號檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其特點是：體積小、超寬帶、高方向性、大功率、主線駐波小，可用于正反向信號同時在線檢測。
【專利說明】一種腔體雙定向耦合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種腔體雙定向耦合器，屬于微波信號檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]作為具有方向性的四端口網(wǎng)絡(luò)，雙定向耦合器是一種非常重要的無源功率分配器件。隨著雷達、電子對抗、移動通信、衛(wèi)星通信等技術(shù)的發(fā)展，為了實現(xiàn)對微波信號的在線精確檢測，大量工程實踐都采用了雙定向耦合器技術(shù)。為滿足高集成度和高精度檢測的工程需要，目前雙定向耦合器的發(fā)展日趨小型化、大功率、超寬帶、高方向性、弱耦合。
[0003]本發(fā)明所公開的雙定向耦合器基于奇偶模傳輸理論、多級漸變式耦合技術(shù)設(shè)計實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種新型的腔體雙定向耦合器，它的優(yōu)點是體積小、功率容量大、超寬帶、高定向性、弱耦合、低駐波。同時具有正反向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)在線同時雙向檢測。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:由同軸的圓柱形腔體和圓柱形主信號線構(gòu)成空氣介質(zhì)主信號通路，特征阻抗為50歐姆。耦合線包括正向耦合線和反向耦合線，兩者結(jié)構(gòu)尺寸完全相同，都置于主信號線同側(cè)正上方并沿主信號線軸線方向固定在耦合微帶板上，耦合微帶板所在平面與主信號線軸線平行。耦合器殼體一側(cè)外表面沿腔體軸線方向開有兩個矩形耦合口，耦合線從耦合口探入到腔體內(nèi)。耦合信號經(jīng)微帶板上的微帶線輸出到耦合端口，耦合端口連接器為MMCX連接器陰頭，其焊接固定在微帶板上。耦合器蓋板覆蓋在微帶板上面。腔體、主信號線、耦合線均是導(dǎo)電性能良好的金屬材質(zhì)，主信號線和耦合線表面鍍金。
[0006]上述耦合器的特征在于:耦合線是月牙形漸變結(jié)構(gòu)，主信號線與位于耦合器兩端的N型連接器的內(nèi)導(dǎo)體共軸線一體加工，耦合器的結(jié)構(gòu)關(guān)于主信號線中間橫截面所在的平面對稱。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是:體積小便于安裝、功率容量大、超寬帶工作帶寬、主線駐波小。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0008]1.功率容量大，可以通過高電壓、大電流、峰值功率容量達到一千瓦以上；
[0009]2.超寬帶，工作帶寬為400MHz?4000MHz，相對帶寬比(帶寬與中心頻率的比值)達到163% ；
[0010]3.高定向性，在400MHz?4000MHz的通帶內(nèi)方向性不低于30dB ；
[0011]4.主線駐波小，在400MHz?4000MHz的通帶內(nèi)主線電壓駐波比不超過1.06 ；
[0012]5.弱耦合，在400MHz?4000MHz的通帶內(nèi)耦合度為36dB?39dB，耦合度誤差范圍 ±1.5dB ；
[0013]6.體積小且是完全對稱結(jié)構(gòu)，便于集成安裝；
[0014]7.結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)指標(biāo)一致性好，利于批量生產(chǎn)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0015]附圖1、IA為耦合器外觀示意圖；
[0016]附圖2為耦合器剖視圖；
[0017]附圖3、3A為耦合器殼體示意圖；
[0018]附圖4、4A為主信號線示意圖；
[0019]附圖5、5A為耦合線示意圖；
[0020]附圖6、6A、6B為耦合器蓋板示意圖；
[0021]附圖7為耦合微帶板示意圖；
【具體實施方式】
[0022]附圖1中標(biāo)記的說明:14、15-標(biāo)準(zhǔn)MMCX連接器陰頭；
[0023]附圖2中標(biāo)記的說明:1、10_標(biāo)準(zhǔn)N型連接器陰頭，2、9_N型連接器的聚四氟乙烯(Teflon)介質(zhì)，3-耦合器蓋板，4、7_耦合線，5、8_耦合口，6-耦合微帶板，11-耦合器主信號線，12-稱合器殼體,13-圓柱形腔體；
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方案進行說明。
[0025]本發(fā)明的雙定向耦合器在結(jié)構(gòu)上由一個帶有圓柱形腔體的耦合器殼體、一個圓柱形主信號線、兩個月牙形耦合線、一個耦合微帶板、一個耦合器蓋板、兩個N型連接器陰頭和兩個MMCX連接器陰頭組成，腔體內(nèi)為空氣介質(zhì)。
[0026]耦合器的殼體為鋁質(zhì)，表面做導(dǎo)電氧化處理，主信號線和耦合線均為銅質(zhì)且表面鍍金。耦合微帶板為兩層(頂層和底層)PCB板，基材為聚四氟乙烯(FR-4)，介電常數(shù)為
4.4，板厚為1.0mm,頂層有微帶線，微帶線以外區(qū)域覆有大面積銅箔地并整板鍍金，底層沒有銅箔。
[0027]稱合器殼體12的最大外形尺寸為26mm X 27mm X 80mm ；腔體13的直徑為Φ13.8mm，長度為80mm;耦合口 5、8是位于殼體12同側(cè)外表面且沿腔體軸線方向的兩個14_X3mm的矩形通孔，其由殼體一側(cè)外表面通透至腔體內(nèi)部；主信號線11的直徑為Φ6_，總長度為108_ ;耦合線4、7的結(jié)構(gòu)尺寸完全相同，均為月牙形漸變耦合線，內(nèi)、外沿輪廓各為一段圓弧，其中外沿圓弧半徑為5mm,對應(yīng)120°圓心角，內(nèi)沿圓弧半徑為2.5mm,對應(yīng)180°圓心角；稱合線兩端圓柱狀突起的直徑為Φ2mm,高度為1_ ;兩條稱合線位于主信號線11的同側(cè)正上方，兩者中心線間的距離為30mm，且與主信號線軸線的最短距離均為7mm。
[0028]如附圖7所示，耦合微帶板靠近角和邊的六個圓形通孔為微帶板安裝孔，中間排列在一條直線上的四個圓孔為耦合線安裝孔。通過將耦合線4、7兩端的圓柱狀突起插入微帶板的耦合線安裝孔中并焊接使耦合線固定在耦合微帶板上。微帶板頂層邊沿處的兩個矩形豁口用于安裝MMCX連接器14、15。
[0029]如附圖2所不,稱合微帶板6覆蓋在開有稱合口 5、8的殼體一側(cè)表面,稱合線4、7經(jīng)耦合口探入腔體12內(nèi)。耦合信號經(jīng)耦合微帶板上的微帶線傳輸至MMCX連接器14、15。
[0030]如附圖2所示，耦合器蓋板3覆蓋在耦合微帶板6上面，蓋板的結(jié)構(gòu)形式如附圖6、6A、6B所示。
[0031]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)關(guān)于主信號線的中間橫截面對稱。如附圖2所示，N型連接器I和10可以任選其中一個作為正向或反向輸入端口，另一個作輸出端口。例如當(dāng)N型連接器I作為正向輸入端口(同時也是反向輸出端口)時，則10即為正向輸出端口(同時也是反向輸入端口)，14即為正向耦合輸出端口(同時也為反向隔離端口)，15為正向隔離端口(同時也是反向耦合端口)。
[0032]應(yīng)該理解，以上【具體實施方式】的內(nèi)容僅為本發(fā)明的優(yōu)選方案，凡是基于本發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)方案，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種腔體雙定向耦合器，包括帶有圓柱形腔體的耦合器殼體、主信號線、耦合線、耦合微帶板、耦合器蓋板；其特征在于:耦合線包括正向耦合線和反向耦合線，兩者結(jié)構(gòu)尺寸完全相同，都置于主信號線同側(cè)并沿主信號線軸線方向排列，耦合器結(jié)構(gòu)關(guān)于主信號線中間橫截面所在的平面對稱。
2.如權(quán)利要求1所述的腔體雙定向耦合器，耦合器殼體外表面的一個側(cè)面沿圓柱形腔體軸線方向開有兩個耦合口，該兩個耦合口由耦合器殼體表面通透至圓柱形腔體內(nèi)部，正向耦合線和反向耦合線分別經(jīng)由該兩個耦合口探入腔體內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的腔體雙定向耦合器，每個耦合線呈月牙形，外沿輪廓為一段圓弧，并置于主信號線同側(cè)且沿主信號線軸線方向固定于耦合微帶板上。
4.如權(quán)利要求1所述的腔體雙定向耦合器，主信號線與輸入輸出連接器的內(nèi)導(dǎo)體一體加工。
5.如權(quán)利要求1所述的腔體雙定向耦合器，圓柱形腔體與主信號線及空氣介質(zhì)構(gòu)成同軸主信號通路。
【文檔編號】H01P5/18GK103928739SQ201410134735
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】孔德才 申請人:孔德才