E面十字形功分器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種E面十字形功分器，包括耦合腔，與耦合腔連通的輸入端，輸出端A，輸出端B和匹配端。該器件可以為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，輸入端，輸出端A，輸出端B和匹配端在與耦合腔相連處交界面中心處的法線方向都與耦合腔上端面之間的夾角都小于或等于30度。其中輸入端的寬度大于其高度，匹配端，輸出端A，輸出端B的高度大于其寬度。耦合腔在耦合腔上端面上某一方向上的最大尺寸小于該E面十字形功分器的最高工作頻率對(duì)應(yīng)的自由空間波長(zhǎng)的一半。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、寬帶、加工調(diào)試成本低、輸出端之間隔離度好、輸出端之間幅相精度高等特點(diǎn)，可以構(gòu)成多路功分器、和差器、比較器等，廣泛用于雷達(dá)、導(dǎo)彈制導(dǎo)、通信等軍事及民用領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】E面十字形功分器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種功分器，具體地說(shuō)，是涉及一種幅度和相位一致性好的緊湊型寬 帶波導(dǎo)功率分配器。

【背景技術(shù)】
[0002] 功分器是現(xiàn)代微波通信和軍事電子系統(tǒng)中的一種通用原件。波導(dǎo)功分器由于其功 率容量高、插入損耗低等特點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛。二路波導(dǎo)功分器既可以單獨(dú)使用，也可以通 過(guò)串接構(gòu)成多路功分網(wǎng)絡(luò)，用于相控陣?yán)走_(dá)、天線陣以及功率合成等領(lǐng)域。已有的二路波導(dǎo) 功分器主要包括E面T型分支，Η面T型分支，波導(dǎo)魔T，Η面波導(dǎo)裂縫電橋、E面波導(dǎo)環(huán)形 電橋（Ring Hybrid或Rat-Race Hybrid)和Η面波導(dǎo)環(huán)形電橋等。其中前兩種器件由于兩 個(gè)輸出端之間隔離度低，任意一個(gè)輸出端口的失配都會(huì)嚴(yán)重影響功率分配的幅度和相位精 度。波導(dǎo)魔Τ的輸出端口之間有很好的隔離，而且兩個(gè)輸出端口之間的相位相同，但其四個(gè) 波導(dǎo)端口的軸線方向分別指向三個(gè)互相垂直的方向，構(gòu)成復(fù)雜的三維立體結(jié)構(gòu)。因此波導(dǎo) 魔Τ加工難，成本高，而且器件在長(zhǎng)寬高三個(gè)方面都比較大，不利于器件的小型化，更不適 合作為單元串接構(gòu)成多路功分網(wǎng)絡(luò)。Ε-面波導(dǎo)裂縫電橋的輸入輸出波導(dǎo)的軸線位于同一 平面內(nèi)，由此可以串接構(gòu)成所有波導(dǎo)軸線位于同一平面的多路功分網(wǎng)絡(luò)。這種功分網(wǎng)絡(luò)可 以分為底座和蓋板，分別利用傳統(tǒng)的數(shù)控銑切技術(shù)一次性方便地加工而成，加工精度大大 提高，加工成本大大降低。但是，已有的Ε-面波導(dǎo)裂縫電橋的兩個(gè)輸出端口之間存在固有 的90度相位差。在要求同相位輸出的情況下，需要對(duì)各級(jí)功分器輸出端口的相位之間進(jìn)行 寬帶補(bǔ)償。特別是在多路功分網(wǎng)絡(luò)小型化設(shè)計(jì)時(shí)，相位補(bǔ)償電路會(huì)使器件體積和設(shè)計(jì)難度 大大提高。同時(shí)，Ε-面波導(dǎo)裂縫電橋的工作帶寬比較窄。Ε面波導(dǎo)環(huán)形電橋（Ring Hybrid 或Rat-Race Hybrid)和Η面波導(dǎo)環(huán)形電橋也由于體積比較大，工作帶寬比較窄，其用途受 到限制，特別是在多路功分網(wǎng)絡(luò)小型化設(shè)計(jì)時(shí)波導(dǎo)環(huán)形電橋很少被使用。
[0003] 在制導(dǎo)系統(tǒng)中，上述波導(dǎo)魔Τ，Ε面波導(dǎo)裂縫電橋、Ε面波導(dǎo)環(huán)形電橋（Ring Hybrid 或Rat-Race Hybrid)和Η面波導(dǎo)環(huán)形電橋等經(jīng)常還被單獨(dú)作為和差器來(lái)，或作為元器件構(gòu) 成功能更復(fù)雜的和差器網(wǎng)絡(luò)來(lái)使用。在這種情況下，這些器件的弱點(diǎn)仍然明顯。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種幅度和相位一致性好，工作帶寬可以達(dá)到20%以上的 緊湊型寬帶波導(dǎo)功率分配器。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：Ε面十字形功分器，包括耦合 腔，與f禹合腔連通的輸入端、輸出端Α、輸出端Β和匹配端；匹配端遠(yuǎn)離f禹合腔的一端連接匹 配負(fù)載；輸出端A位于耦合腔左端面，輸出端B位于耦合腔右端面，匹配端位于耦合腔的前 端面，輸入端位于耦合腔的后端面，所述前端面為紙面垂直放置時(shí)的上方，所述后端面為紙 面垂直放置時(shí)的下方；前端面和后端面為耦合腔的兩個(gè)相對(duì)的平面，左端面和右端面為耦 合腔的兩個(gè)相對(duì)的平面，輸出端A、輸出端B分別位于匹配端的兩側(cè)。
[0006] 輸入端或\和輸出端A或\和輸出端B或\和匹配端在與耦合腔相連處的交界面 在其中心處的法線方向與耦合腔上端面之間的夾角都小于或等于30度。
[0007] 所述匹配端與耦合腔相連處的交界面中心處的法線方向和輸出端A與耦合腔相 連處交界面中心處的法線方向之間的夾角大于60度小于120度；所述匹配端與耦合腔相連 處的交界面中心處的法線方向和輸出端B與耦合腔相連處交界面中心處的法線方向之間 的夾角大于60度小于120度。
[0008] 所述輸出端A位于耦合腔左端面，輸出端B位于耦合腔右端面，匹配端位于耦合腔 的前端面，輸入端位于耦合腔的后端面，所述前端面為紙面垂直放置時(shí)的上方，所述后端面 為紙面垂直放置時(shí)的下方；前端面和后端面為耦合腔的兩個(gè)相對(duì)的平面，左端面和右端面 為耦合腔的兩個(gè)相對(duì)的平面，輸出端A、輸出端B分別位于匹配端的兩側(cè)。
[0009] 所述耦合腔為單連通空腔結(jié)構(gòu)，即該耦合腔內(nèi)部的任何封閉曲線都可以在該耦合 腔內(nèi)連續(xù)收斂于一個(gè)點(diǎn)。單連通空腔結(jié)構(gòu)即單連通區(qū)域，單連通區(qū)域是數(shù)學(xué)的基本概念之 一。設(shè)D是平面區(qū)域，如果D內(nèi)任一閉曲線所圍的部分都屬于D，則稱D為平面單連通區(qū)域。 [0010] 對(duì)于二路功率等分功分器情況，所述耦合腔、輸入端、輸出端A、輸出端B和匹配端 所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)呈左右鏡像對(duì)稱形狀，輸出端A和輸出端B相關(guān)于匹配端呈對(duì)稱排布。
[0011] 所述匹配端與耦合腔相連處的交界面的中心處的電場(chǎng)的水平分量的幅值大于其 垂直分量的幅值；輸入端與耦合腔相連處的交界面的中心處的電場(chǎng)的垂直分量的幅值大于 其水平分量的幅值；輸出端A與耦合腔相連處的交界面的中心處的電場(chǎng)的水平分量的幅值 大于其垂直分量的幅值；輸出端B與耦合腔相連處的交界面的中心處的電場(chǎng)的水平分量的 幅值大于其垂直分量的幅值。
[0012] 所述匹配端與耦合腔相連處的交界面中心處的法線方向和輸出端A與耦合腔相 連處交界面中心處的法線方向之間的夾角小于或等于30度；所述匹配端與耦合腔相連處 的交界面中心處的法線方向和輸出端B與耦合腔相連處交界面中心處的法線方向之間的 夾角小于或等于30度。
[0013] 所述輸入端在與耦合腔相連處位于耦合腔外設(shè)置有至少一個(gè)只接觸其底部或頂 部的金屬柱。
[0014] 所述耦合腔、輸入端、輸出端A、輸出端B、匹配端的上表面齊平。
[0015] 所述耦合腔在耦合腔上端面上某一方向上的最大尺寸小于或等于該E面十字形 功分器的最高工作頻率對(duì)應(yīng)的自由空間波長(zhǎng)的一半。
[0016] 所述輸入端、輸出端A、輸出端B遠(yuǎn)離耦合腔的一端均分別設(shè)置有端口寬度比相應(yīng) 的各端口寬度變化大于或等于10%的傳輸線，而且該傳輸線為空波導(dǎo)或脊波導(dǎo)或同軸線。
[0017] 輸入端為矩形波導(dǎo)或脊波導(dǎo)；輸出端A、輸出端B、匹配端為矩形波導(dǎo)；耦合腔為矩 形體。
[0018] 耦合腔上端面和水平面均為在俯視方向看到的耦合腔的平面。
[0019] 上述E面十字形功分器總的來(lái)說(shuō)，包括耦合腔，與耦合腔連通的輸入端、輸出端A、 輸出端B和匹配端。匹配端外連接匹配負(fù)載，匹配負(fù)載用以吸收從耦合腔耦合到匹配端的 所有微波能量。與已有的波導(dǎo)魔T中有一個(gè)端口與其余三個(gè)端口垂直相比，該發(fā)明的最大 特點(diǎn)是輸入端、輸出端A、輸出端B和匹配端在與耦合腔相連處的交界面的中心處的法線方 向與耦合腔上端面之間的夾角可以為零度，從而使得該發(fā)明為準(zhǔn)平面結(jié)構(gòu)，大大簡(jiǎn)化了器 件的結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)化了器件的加工和裝配過(guò)程。與已有的E面波導(dǎo)環(huán)形電橋中的對(duì)應(yīng)的耦合 腔的尺寸相比，耦合腔在耦合腔上端面上某一方向上的最大尺寸小于該E面十字形功分器 的最高工作頻率對(duì)應(yīng)的自由空間波長(zhǎng)的一半。
[0020] 與已有的E面和Η面波導(dǎo)環(huán)形電橋的非對(duì)稱特點(diǎn)相比，本發(fā)明中的耦合腔、輸入 端、輸出端Α、輸出端Β和匹配端可以構(gòu)成的結(jié)構(gòu)呈左右鏡像對(duì)稱形狀。這種形狀的固有對(duì) 稱性保證了兩個(gè)輸出端的功率幅度和相位在理論上是完全一致的。
[0021 ] 與已有的Ε面和Η面波導(dǎo)環(huán)形電橋中的耦合腔為環(huán)形結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明中的耦合 腔為單連通空腔結(jié)構(gòu)，即該耦合腔內(nèi)部的任何封閉曲線都可以在該耦合腔內(nèi)連續(xù)收斂于一 個(gè)點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)就是耦合腔內(nèi)不存在任何其他空間。
[0022] 對(duì)于各端口在水平面上的位置安排上，輸出端Α和輸出端Β在水平面上的位置分 別在左邊和右邊與匹配端相鄰，匹配端和輸入端在水平面上被輸出端A或輸出端B隔開(kāi)。
[0023] 匹配端、輸出端A和輸出端B與耦合腔相連處的交界面的深度大于其在水平面上 的寬度。輸入端與耦合腔相連處的交界面的深度小于其在水平面上的寬度。由此保證了匹 配端、輸出端A和輸出端B的電場(chǎng)的極化方向主要為水平極化，即匹配端、輸出端A和輸出 端B與耦合腔相連處的交界面的中心處的電場(chǎng)的水平分量的幅值大于其垂直分量的幅值。 同時(shí)又保證了輸入端的電場(chǎng)的極化方向主要為垂直極化，即輸入端與耦合腔相連處的交界 面的中心處的電場(chǎng)的垂直分量的幅值大于其水平分量的幅值。深度是指耦合腔上端面指向 下端面的高度。寬度是指由耦合腔左端面指向右端面的長(zhǎng)度。
[0024] 匹配端與耦合腔相連處的交界面中心處的法線方向與輸出端A與耦合腔相連處 交界面中心處的法線方向之間的夾角以九十度為佳，也可以設(shè)置為大于60度小于120度的 角度。匹配端與耦合腔相連處交界面中心處的法線方向和輸出端B與耦合腔相連處交界面 中心處的法線方向之間的夾角也以九十度為佳，也可以設(shè)置為大于60度小于120度的角 度。
[0025] 為了增加工作帶寬，輸入端在與耦合腔相連處位于耦合腔外設(shè)置有至少一個(gè)只接 觸其底部或頂部的金屬，金屬柱不延伸進(jìn)耦合腔。同時(shí)，輸入端、輸出端A、輸出端B外分別 設(shè)置有寬度比相應(yīng)的各端口寬度差別超過(guò)10%的傳輸線，所述輸入端、輸出端A、輸出端B遠(yuǎn) 離耦合腔的一端均分別設(shè)置有端口寬度比相應(yīng)的各端口寬度變化大于或等于10%的傳輸 線，而且該傳輸線為空波導(dǎo)或脊波導(dǎo)或同軸線。
[0026] 為了便于將該器件分為底座和蓋板，分別采用普通數(shù)控銑床一次性加工完成，簡(jiǎn) 化加工，更好地保證加工精度，特別是在由此構(gòu)成多路功分網(wǎng)絡(luò)時(shí)，該E面十字形功分器中 的耦合腔、輸入端、輸出端A、輸出端B、匹配端的上表面都齊平。
[0027] 本發(fā)明提供了一種寬帶、輸出端之間具有良好隔離、幅相一致性好的波導(dǎo)功分器。 由于該功分器可以分為底座和蓋板，分別采用普通數(shù)控銑床一次性加工完成，在相互串接 構(gòu)成多路功分網(wǎng)絡(luò)時(shí)，所有電路都可以分為底座和蓋板，分別采用普通數(shù)控銑床一次性加 工完成，由此大大簡(jiǎn)化了加工，同時(shí)更好地保證了加工精度。與已有的魔T相比，該發(fā)明為 準(zhǔn)平面結(jié)構(gòu)。與已有的E面或Η面波導(dǎo)環(huán)形電橋相比，該發(fā)明可以選擇對(duì)稱結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)上 保證了器件的輸出端Α、輸出端Β幅度和相位在理論上完全一致，并同時(shí)具有更寬的工作帶 寬。該發(fā)明也可以采用左右不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，從而使二路輸出功率不相等。這時(shí)，由于兩個(gè)輸出 端的固有相位差可以比90度小，其相位匹配比其他二路不等分功分器容易。
[0028] 需要指出的是，該功分器在等幅均分時(shí)可以作為和差器使用。這時(shí)，信號(hào)由輸出端 A和輸出端B分別同時(shí)輸入所述功分器，兩信號(hào)的差信號(hào)由匹配端輸出，和信號(hào)則由輸入端 輸出。此時(shí)匹配端處的匹配負(fù)載由差信號(hào)通道代替。
[0029] 本發(fā)明的工作原理可以簡(jiǎn)述如下：當(dāng)微波信號(hào)通過(guò)輸入端進(jìn)入到耦合腔中后，匹 配端由于其極化方向與輸入端的極化方向垂直，將沒(méi)有能量輸出。能量大部分從輸出端A 和輸出端B上輸出。當(dāng)微波信號(hào)通過(guò)輸出端A進(jìn)入到耦合腔中后，部分能量將從輸入端輸 出，另一部分能量從匹配端輸出，而通過(guò)輸出端B輸出的能量很小。因此，很好地實(shí)現(xiàn)了輸 出端A和輸出端B之間的隔離。通過(guò)調(diào)整輸入端、輸出端A、輸出端B、匹配端和耦合腔的尺 寸、形狀和相對(duì)位置，并同時(shí)調(diào)節(jié)連接各個(gè)端口的傳輸線的尺寸，可以實(shí)現(xiàn)各端口的良好匹 配、輸出端之間的良好隔離，同時(shí)保證波導(dǎo)功分器在寬頻帶范圍內(nèi)的幅相精確度。
[0030] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：總體占用體積小，輸出隔離效果好，輸出相位幅度可達(dá)到等相 位輸出。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1為本發(fā)明的俯視圖。
[0032] 圖2為實(shí)施實(shí)例1的俯視圖。
[0033] 圖3為實(shí)施實(shí)例1的計(jì)算結(jié)果曲線。
[0034] 附圖中標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)名稱：1_ f禹合腔，2-輸入端，3_輸出端A, 4-輸出端B, 5-匹配 端，6-金屬柱,7-匹配負(fù)載，8-傳輸線。
[0035] 參見(jiàn)圖1，所述前端面為紙面垂直放置時(shí)的上方，所述后端面為紙面垂直放置時(shí)的 下方。上表面為平行于紙面指向外側(cè)方向，下表面為平行于紙面指向內(nèi)側(cè)方向。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 實(shí)施實(shí)例1 如圖1、2所示，E面十字形功分器，包括耦合腔1，與耦合腔1連通的輸入端2、輸出端 A3、輸出端Μ和匹配端5。匹配端5外連接匹配負(fù)載7,匹配負(fù)載7用以吸收從耦合腔1耦 合到匹配端5的所有微波能量。輸入端2、輸出端A3、輸出端Μ和匹配端5在與耦合腔1 相連處的交界面的中心處的法線方向與耦合腔1上端面之間的夾角可為零度或30度或15 度，在圖1和2中的夾角角度為零度。耦合腔1在水平面上沿輸入端2的軸線方向上的最 大尺寸為3. 5毫米，僅為該Ε面十字形功分器的最高工作頻率10GHz對(duì)應(yīng)的自由空間波長(zhǎng) 的 7/60 (小于 1/2)。
[0037] 耦合腔1、輸入端2、輸出端A3、輸出端Μ和匹配端5所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)呈左右鏡像對(duì) 稱形狀。
[0038] 耦合腔1為矩形體結(jié)構(gòu)，是比較簡(jiǎn)單的單連通空腔結(jié)構(gòu)。
[0039] 輸出端A3位于耦合腔1左端面，輸出端Μ位于耦合腔1右端面，匹配端5位于耦 合腔1的前端面，輸入端2位于耦合腔1的后端面，前端面和后端面為耦合腔1的兩個(gè)相對(duì) 的平面，左端面和右端面為耦合腔1的兩個(gè)相對(duì)的平面，輸出端A3、輸出端Μ分別位于匹配 端5的兩側(cè)。
[0040] 匹配端5、輸出端A3和輸出端Μ與耦合腔1相連處的交界面的深度大于其在水 平面上的寬度。輸入端2與耦合腔1相連處的交界面的深度小于其在水平面上的寬度。由 此保證了匹配端5、輸出端A3和輸出端Μ的電場(chǎng)的極化方向主要為水平極化，即匹配端5、 輸出端A3和輸出端Μ與耦合腔1相連處的交界面的中心處的電場(chǎng)的水平分量的幅值大于 其垂直分量的幅值。同時(shí)又保證了輸入端2的電場(chǎng)的極化方向主要為垂直極化，即輸入端 2與耦合腔1相連處的交界面的中心處的電場(chǎng)的垂直分量的幅值大于其水平分量的幅值。
[0041] 匹配端5與耦合腔1相連處的交界面中心處的法線方向和輸出端A3與耦合腔1 相連處交界面中心處的法線方向之間的夾角為九十度。匹配端5與耦合腔1相連處交界面 中心處的法線方向與輸出端Μ和耦合腔1相連處交界面中心處的法線方向之間的夾角也 為九十度。
[0042] 輸入端2與耦合腔1相連處位于耦合腔1外都分別設(shè)置了一個(gè)只在其底部與輸入 端2接觸的金屬柱6。同時(shí)，輸入端2、輸出端A3、輸出端Μ在遠(yuǎn)離f禹合腔的一端分別設(shè)置 有寬度比相應(yīng)的各端口寬度寬10%以上的傳輸線8,輸入端2外接脊波導(dǎo)，輸出端A3、輸出 端B4外接波導(dǎo)。
[0043] 耦合腔1、輸入端2、輸出端A3、輸出端M、匹配端5的上表面都齊平。
[0044] 圖3為該E面十字形功分器的模擬曲線。圖中，S11表示輸入端的反射系數(shù)。S21 表不輸入端到輸出端A的傳輸系數(shù)。S31表不輸入端到輸出端B的傳輸系數(shù)。S22表不輸 出端A的反射系數(shù)。S33表示輸出端B的反射系數(shù)。S44表示匹配端的反射系數(shù)。S32表示 輸出端A和輸出端B之間的隔離系數(shù)。
[0045] 從圖3中可以看出，從7G到10G的超過(guò)35%的相對(duì)帶寬范圍內(nèi)，該器件各端口的 反射系數(shù)都低于-18. 5dB,兩個(gè)輸出端之間的隔離度大于19dB，輸出端A3的輸出介于-3dB 和-3. 2dB之間，波動(dòng)小于0.2dB。由于器件為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，兩個(gè)輸出端的幅度和相位都 完全一致。
[0046] 上述僅為舉例，給出了本發(fā)明的較佳的實(shí)現(xiàn)方式之一。該發(fā)明也可以采用不對(duì)稱 結(jié)構(gòu)，構(gòu)成不等分功分器。實(shí)際生產(chǎn)中，耦合腔1可以為各種形狀的空腔，內(nèi)部還可以設(shè)置 各種金屬凸臺(tái)或凹槽。
[0047] 本發(fā)明的E面十字形功分器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、35%的相對(duì)帶寬、加工調(diào)試成本 低、輸出端之間隔離度好、輸出端之間幅相精度高等特點(diǎn)。特別是其準(zhǔn)平面結(jié)構(gòu)，既可以單 獨(dú)使用，更可以構(gòu)成多路功分器、和差器、比較器等。這些器件都可以分為底座和蓋板，分別 采用普通數(shù)控銑床一次性加工完成，很好地保證了器件的加工精度。該器件可以廣泛用于 雷達(dá)、導(dǎo)彈制導(dǎo)、通信等軍事及民用領(lǐng)域。
【權(quán)利要求】
1. E面十字形功分器，其特征在于，包括耦合腔（1 )，與耦合腔（1)連通的輸入端（2)、輸 出端A (3)、輸出端B (4)和匹配端（5);匹配端（5)遠(yuǎn)離耦合腔（1)的一端連接匹配負(fù)載 (7);輸出端A (3)位于耦合腔（1)左端面，輸出端B (4)位于耦合腔（1)右端面，匹配端（5) 位于耦合腔（1)的前端面，輸入端（2)位于耦合腔（1)的后端面，所述前端面為紙面垂直放 置時(shí)的上方，所述后端面為紙面垂直放置時(shí)的下方；前端面和后端面為耦合腔（1)的兩個(gè) 相對(duì)的平面，左端面和右端面為耦合腔（1)的兩個(gè)相對(duì)的平面，輸出端A (3)、輸出端B (4) 分別位于匹配端（5)的兩側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E面十字形功分器，其特征在于，所述輸入端（2)或\和輸出 端A (3)或\和輸出端B (4)或\和匹配端（5)與耦合腔（1)相連處的交界面在其中心處 的法線方向與耦合腔（1)上端面之間的夾角都小于或等于30度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E面十字形功分器，其特征在于，所述匹配端（5)與耦合腔 (1)相連處的交界面中心處的法線方向和輸出端A (3)與耦合腔（1)相連處交界面中心處 的法線方向之間的夾角大于60度小于120度；所述匹配端（5)與耦合腔（1)相連處的交界 面中心處的法線方向和輸出端B (4)與耦合腔（1)相連處交界面中心處的法線方向之間的 夾角大于60度小于120度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E面十字形功分器，其特征在于，所述耦合腔（1)為單連通空 腔結(jié)構(gòu)，即該耦合腔（1)內(nèi)部的任何封閉曲線都可以在該耦合腔（1)內(nèi)連續(xù)收斂于一個(gè)點(diǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E面十字形功分器，其特征在于，耦合腔（1)、輸入端（2)、輸 出端A (3)、輸出端B (4)和匹配端（5)所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)呈左右鏡像對(duì)稱形狀，輸出端A (3) 和輸出端B (4)相關(guān)于匹配端（5)呈對(duì)稱排布。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E面十字形功分器，其特征在于，所述匹配端（5)與耦合腔 (1) 相連處的交界面的中心處的電場(chǎng)的水平分量的幅值大于其垂直分量的幅值；輸入端 (2) 與耦合腔（1)相連處的交界面的中心處的電場(chǎng)的垂直分量的幅值大于其水平分量的幅 值；輸出端A (3)與耦合腔（1)相連處的交界面的中心處的電場(chǎng)的水平分量的幅值大于其 垂直分量的幅值；輸出端B (4)與耦合腔（1)相連處的交界面的中心處的電場(chǎng)的水平分量 的幅值大于其垂直分量的幅值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E面十字形功分器，其特征在于，在所述輸入端（2)上與耦合 腔（1)相連處位于耦合腔（1)外設(shè)置有至少一個(gè)只接觸其底部或頂部的金屬柱A (6)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E面十字形功分器，其特征在于，所述耦合腔（1)在耦合腔 (1) 上端面上某一方向上的最大尺寸小于或等于該E面十字形功分器的最高工作頻率對(duì)應(yīng) 的自由空間波長(zhǎng)的一半。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的E面十字形功分器，其特征在于，所述耦合腔（1)、輸入端 (2) 、輸出端A (3)、輸出端B (4)、匹配端（5)的上表面齊平。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的E面十字形功分器，其特征在于，所述輸入端 (2)、輸出端A (3)、輸出端B (4)在遠(yuǎn)離耦合腔（1)的一端均分別設(shè)置有端口寬度比相應(yīng)的 各端口寬度變化大于或等于10%的傳輸線（8)，而且該傳輸線為空波導(dǎo)或脊波導(dǎo)或同軸線； 輸入端（2)為矩形波導(dǎo)或脊波導(dǎo)；輸出端A (3)、輸出端B (4)、匹配端（5)為矩形波導(dǎo)；耦 合腔（1)為矩形體。
【文檔編號(hào)】H01P5/16GK104091999SQ201310110614
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月1日
【發(fā)明者】王清源, 譚宜成, 李玉萃 申請(qǐng)人:成都賽納賽德科技有限公司