適用于過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種適用于過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，主要解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺少一種成熟的針對(duì)高功率過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，不能滿足技術(shù)發(fā)展需求的問(wèn)題。該適用于過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，包括輸入圓波導(dǎo)，均與輸入圓波導(dǎo)垂直相連的兩路矩形波導(dǎo)，連接于兩路矩形波導(dǎo)之間的短路圓波導(dǎo)。通過(guò)上述方案，本實(shí)用新型達(dá)到了反射小、傳輸效率高、功率容量高且適用于高功率應(yīng)用目的，具有很高的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值。
【專利說(shuō)明】適用于過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高功率微波【技術(shù)領(lǐng)域】的功率分配器，具體地說(shuō)，是涉及一種適用于高功率過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的微波【技術(shù)領(lǐng)域】，功率分配器是一種常見的微波元件，其實(shí)現(xiàn)方式較多，相關(guān)研究和應(yīng)用也非常廣泛，然而對(duì)于應(yīng)用于高功率微波領(lǐng)域的功率分配器而言，除了對(duì)傳統(tǒng)功率分配器所要求的低損耗、低反射、高傳輸效率等技術(shù)性能進(jìn)行研究外，還需滿足其與高功率微波源輸出模式的匹配并實(shí)現(xiàn)高功率容量。
[0003]目前，高功率微波源的輸出結(jié)構(gòu)較多采用過(guò)模圓波導(dǎo)或過(guò)模同軸波導(dǎo)，其模式分別為TMOl?；騎EM模，具有旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。相關(guān)技術(shù)人員已經(jīng)對(duì)過(guò)模圓波導(dǎo)到一路或多路矩形波導(dǎo)功率分配器開展了相關(guān)研究，但現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)大都采用共軸結(jié)構(gòu)，只能實(shí)現(xiàn)圓波導(dǎo)與一路矩形波導(dǎo)之間的轉(zhuǎn)換。針對(duì)圓波導(dǎo)到多路矩形波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換問(wèn)題，Tao Shen在2003年提出了圓波導(dǎo)到矩形波導(dǎo)的兩種形式的雙工器[Tao Shen.“Rectangular WaveguideDiplexers With a Circular Waveguide Common Port”.1EEE.2003],將圓波導(dǎo)分別連接到矩形波導(dǎo)的H面與E面，并對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，但并未得到較好的匹配；2006年A.0.Perov提出了輻射狀接頭，文中通過(guò)模式匹配法對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模式分析，并對(duì)高頻段的I分2路和I分4路轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了分析，并未得到較好匹配；2009年Gian GuidoGentili等提出了一種將兩路矩形波導(dǎo)轉(zhuǎn)換為圓波導(dǎo)的稱合器[Gian Guido Gentili,Leonardo Lucc1.“A Novel Design for a Circular Waveguide Directional Coupler，，.IEEE.2009]，該結(jié)構(gòu)的耦合方式采用了圓孔耦合，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。上述對(duì)圓波導(dǎo)到多路矩形波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換研究均主要針對(duì)傳統(tǒng)微波領(lǐng)域的應(yīng)用，其設(shè)計(jì)方案并未考慮高功率應(yīng)用需求。2011年，趙立山等人提出了一種新型的方圓模式轉(zhuǎn)換器[趙立山，袁成衛(wèi)，張建德等.低過(guò)模高功率微波方圓模式轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì).強(qiáng)激光與粒子束.2011]，該結(jié)構(gòu)由一段終端短路的圓波導(dǎo)和與其垂直的矩形波導(dǎo)組成，輸入輸出為垂直結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)用于高功率領(lǐng)域，但只能實(shí)現(xiàn)圓波導(dǎo)到一路矩形波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換。
[0004]綜上所述，針對(duì)高功率過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)功率分配器的研究和技術(shù)方案還不成熟。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺少一種成熟的針對(duì)高功率過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，不能滿足技術(shù)發(fā)展需求的問(wèn)題。
[0006]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:
[0007]適用于過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，包括輸入圓波導(dǎo)，均與輸入圓波導(dǎo)垂直相連的兩路矩形波導(dǎo)，連接于兩路矩形波導(dǎo)之間的短路圓波導(dǎo)。[0008]進(jìn)一步地，所述輸入圓波導(dǎo)和兩路矩形波導(dǎo)的連接處分別倒有圓角。
[0009]更進(jìn)一步地，所述兩路矩形波導(dǎo)共軸排列。
[0010]具體地說(shuō)，所述短路圓波導(dǎo)連接于兩路矩形波導(dǎo)與輸入圓波導(dǎo)相連一側(cè)相對(duì)的另一側(cè)。
[0011]作為優(yōu)選，所述兩路矩形波導(dǎo)與輸入圓波導(dǎo)及短路圓波導(dǎo)均端部相連。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0013](1)本實(shí)用新型針對(duì)采用過(guò)模圓波導(dǎo)輸出的高功率微波源的功率分配需求，提出了一種新型的高功率功率分配器，可實(shí)現(xiàn)過(guò)模圓波導(dǎo)TMOl模到兩路矩形波導(dǎo)TElO模的功率分配，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳輸效率高、功率容量高的特點(diǎn)，符合技術(shù)發(fā)展需求，具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖1的A-A剖面示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型的輸入圓波導(dǎo)與兩路矩形波導(dǎo)的連接示意圖。
[0017]上述附圖中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的部件名稱如下:
[0018]1-輸入圓波導(dǎo),2-矩形波導(dǎo),3-短路圓波導(dǎo),4-底板,5-圓角。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0020]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺少一種成熟的針對(duì)高功率過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，不能滿足技術(shù)發(fā)展需求的問(wèn)題，如圖1-3所示，本實(shí)用新型提供了一種適用于過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，包括位于中心位置的輸入圓波導(dǎo)1，與輸入圓波導(dǎo)1垂直相連且共軸排列的兩路矩形波導(dǎo)2，連接于兩路矩形波導(dǎo)之間、實(shí)現(xiàn)輸入圓波導(dǎo)模式與兩路矩形波導(dǎo)模式轉(zhuǎn)換的短路圓波導(dǎo)3，如圖2所示，輸入圓波導(dǎo)1、矩形波導(dǎo)2、短路圓波導(dǎo)3內(nèi)部連通。
[0021]如圖3所不,在應(yīng)用時(shí)可將輸入圓波導(dǎo)I固定于底板4上,并在輸入圓波導(dǎo)與兩路矩形波導(dǎo)的連接處倒圓角5，將短路圓波導(dǎo)連接于兩路矩形波導(dǎo)與輸入圓波導(dǎo)相連一側(cè)相對(duì)的另一側(cè)，且將兩路矩形波導(dǎo)與輸入圓波導(dǎo)及短路圓波導(dǎo)均端部相連，以達(dá)到應(yīng)用效果最佳。
[0022]經(jīng)驗(yàn)證表明，本實(shí)用新型在2.8-2.96GHz頻帶范圍內(nèi)反射系數(shù)小于0.15，傳輸損耗小于0.ldB，在中心頻率2.88GHz時(shí)反射系數(shù)為0.05，傳輸損耗約0.03dB,內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)最大值635v/m，按照真空閾值計(jì)算其設(shè)計(jì)功率容量為2.4GW，上述結(jié)果表明，該功率分配器具有反射小、傳輸效率高、功率容量高且適用于高功率應(yīng)用。
[0023]按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.適用于過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，其特征在于，包括輸入圓波導(dǎo)(1)，均與輸入圓波導(dǎo)(I)垂直相連的兩路矩形波導(dǎo)(2)，連接于兩路矩形波導(dǎo)(2)之間的短路圓波導(dǎo)(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，其特征在于，所述輸入圓波導(dǎo)(I)和兩路矩形波導(dǎo)(2)的連接處分別倒有圓角(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，其特征在于，所述兩路矩形波導(dǎo)(2)共軸排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，其特征在于，所述短路圓波導(dǎo)(3)連接于兩路矩形波導(dǎo)(2)與輸入圓波導(dǎo)(I)相連一側(cè)相對(duì)的另一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于過(guò)模圓波導(dǎo)到兩路矩形波導(dǎo)的功率分配器，其特征在于，所述兩路矩形波導(dǎo)(2)與輸入圓波導(dǎo)(I)及短路圓波導(dǎo)(3)均端部相連。
【文檔編號(hào)】H01P5/08GK203491372SQ201320662705
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】張健穹, 劉慶想, 李相強(qiáng), 王邦繼, 楊志軍 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)