本發(fā)明屬于電子通訊技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種用于無(wú)線通訊、雷達(dá)電子戰(zhàn)設(shè)備和武器制導(dǎo)設(shè)備等系統(tǒng)中的新型平面波導(dǎo)魔T。
背景技術(shù):
波導(dǎo)魔T是一種功率分配無(wú)源器件,由于其功率容量很大,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單容易制造。被廣泛運(yùn)用于雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)備、制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)備、微波通信設(shè)備和微波測(cè)試系統(tǒng)中。常常做作為功率分配、功率合成、功率調(diào)配、和差網(wǎng)絡(luò)等部件。
普通的波導(dǎo)魔T有兩個(gè)缺點(diǎn):1、高度方向比較高,會(huì)使得整個(gè)系統(tǒng)的體積和重量都比較大;2、兩個(gè)公共的波導(dǎo)口互相垂直,不在同一個(gè)平面上,不便于同平面電路集成。為了改善波導(dǎo)魔T的上述兩個(gè)缺點(diǎn),人們采用了很多種新的方法,首先開發(fā)了很多基于PCB電路板的平面魔T結(jié)構(gòu),包括微帶線、帶狀線、SIW基片集成波導(dǎo)等,這些結(jié)構(gòu)都實(shí)現(xiàn)了魔T的功能,且非常容易和平面電路集成,但是這些結(jié)構(gòu)由于都是PCB形式的,都存在功率容量小,插入損耗大的缺點(diǎn)。成都塞拉賽德科技有限公司開發(fā)了一種準(zhǔn)平面波導(dǎo)魔T,采用一種π形結(jié)構(gòu),成功實(shí)現(xiàn)了波導(dǎo)魔T的平面化,但是該準(zhǔn)平面波導(dǎo)魔T是通過(guò)各種匹配結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)平面魔T功能,因此仍然存在體積大,高度方向高的缺點(diǎn),并且結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,加工公差很難控制,制造成本很高,不合適大規(guī)模的生產(chǎn)。華南理工大學(xué)的褚慶晰以及中國(guó)電子科技集團(tuán)五十四所的王鵬飛等都開發(fā)出一種利用探針耦合方式的平面魔T結(jié)構(gòu),該平面魔T結(jié)構(gòu)緊湊,高度低,易于和平面電路集成,但是該結(jié)構(gòu)的探針安裝公差沒法保證,導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品成品率不高,幅度一致性和相位一致性也沒法保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有平面魔T的缺陷,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,高度較低,四個(gè)端口垂直于同一平面的新型平面波導(dǎo)魔T。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的,采用如下技術(shù)方案:
一種新型平面波導(dǎo)魔T,包括E面波導(dǎo)公共端口、H面波導(dǎo)公共端口和兩個(gè)分路的波導(dǎo)端口,其特征在于:所述E面波導(dǎo)公共端口、H面波導(dǎo)公共端口和兩個(gè)分路的波導(dǎo)端口中心在同一個(gè)平面上,所述H面波導(dǎo)與E面波導(dǎo)及兩個(gè)分路的波導(dǎo)的腔體連接處具有凸起,所述凸起的寬度與H面波導(dǎo)寬度一致,所述凸起與E面波導(dǎo)連接處具有臺(tái)階,所述凸起與H面波導(dǎo)連接處具有臺(tái)階,與所述凸起相對(duì)的位置H面波導(dǎo)與E面波導(dǎo)連接處具有臺(tái)階。
其進(jìn)一步特征在于:所述凸起與E面波導(dǎo)連接處臺(tái)階為一個(gè)或多個(gè),所述凸起與H面波導(dǎo)連接處臺(tái)階為一個(gè)或多個(gè),與所述凸起相對(duì)的位置H面波導(dǎo)與E面波導(dǎo)連接處臺(tái)階為一個(gè)或多個(gè)。
優(yōu)選的:所述H面波導(dǎo)與E面波導(dǎo)連接處腔體軸線位置設(shè)置有金屬桿。
所述金屬桿截面為圓形或方形。
一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu):所述平面波導(dǎo)魔T為兩塊具有十字型凹槽的金屬塊組合而成;其中一塊所述金屬塊中間位置具有所述金屬桿;另一塊所述金屬塊中間位置向下凹陷,形成腔體連接處的所述凸起。
本發(fā)明在H面波導(dǎo)與其他波導(dǎo)的連接處設(shè)置凸起和臺(tái)階,實(shí)現(xiàn)E面波導(dǎo)和H面波導(dǎo)中不同極化間信號(hào)的耦合,實(shí)現(xiàn)魔T的功能。使得E面波導(dǎo)公共端口、H面波導(dǎo)公共端口和兩個(gè)分路的波導(dǎo)端口中心位于同一個(gè)平面上,減小了現(xiàn)有波導(dǎo)魔T的高度。具有工作帶寬大,性能優(yōu)越,幅度相位一致性好的優(yōu)點(diǎn)。且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,整個(gè)產(chǎn)品只有兩個(gè)完全由機(jī)械加工完成的零件組裝而成,無(wú)需再安裝其他部件,公差完全由機(jī)械加工決定,因此公差很容易保證,具有生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低廉的特點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖 1 為本發(fā)明腔體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖 2 為本發(fā)明腔體背面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖 3 為本發(fā)明組裝零件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示,該平面魔T的內(nèi)部腔體三維模型,該平面魔T的內(nèi)部腔體形狀為一個(gè)飛機(jī)的形狀。圖3是該品面魔T的加工零件模型,整個(gè)產(chǎn)品只有兩個(gè)零件組成。
如圖1所示,所述平面魔T包括E面波導(dǎo)公共端口1; H面波導(dǎo)公共端口2,平面魔T的兩個(gè)分路的波導(dǎo)端口3、4。所述E面波導(dǎo)公共端口1和H面波導(dǎo)公共端口2中心在同一個(gè)平面上。當(dāng)信號(hào)由E面波導(dǎo)公共端口1輸入時(shí),信號(hào)由兩個(gè)分路的波導(dǎo)端口3、4輸出,幅度相等且相位相等,H面波導(dǎo)公共端口2此時(shí)為隔離端口沒有信號(hào)輸出。信號(hào)由H面波導(dǎo)公共端口2輸入時(shí),信號(hào)由兩個(gè)分路的波導(dǎo)端口3、4輸出,兩端口信號(hào)幅度相等,同時(shí)相位相差180度,E面波導(dǎo)公共端口1為隔離端口沒有信號(hào)輸出。相反,如果在兩個(gè)分路的波導(dǎo)端口3、4同時(shí)輸出一對(duì)幅度相等,相位相等的信號(hào),則信號(hào)完全由E面波導(dǎo)公共端口1輸出,H面波導(dǎo)公共端口2沒有信號(hào)輸出。如果在兩個(gè)分路的波導(dǎo)端口3、4同時(shí)輸入一對(duì)幅度相等,相位相差180度的信號(hào),則信號(hào)完全由H面波導(dǎo)公共端口2輸出,E面波導(dǎo)公共端口1沒有信號(hào)輸出。
連接H面波導(dǎo)與E面波導(dǎo)及兩個(gè)分路的波導(dǎo)的腔體連接處具有一個(gè)凸起5,該凸起的寬度與H面波導(dǎo)一致,所述凸起與E面波導(dǎo)連接處的具有臺(tái)階6,所述凸起5與H面波導(dǎo)之間連接處具有臺(tái)階7, H面波導(dǎo)和E面波導(dǎo)連接處具有臺(tái)階8。通過(guò)所述凸起5和這幾處的臺(tái)階6、7、8可以實(shí)現(xiàn)E面波導(dǎo)和H面波導(dǎo)中不同極化間信號(hào)的耦合,實(shí)現(xiàn)魔T的功能。所述述臺(tái)階6、7、8可以為一個(gè)或多個(gè),臺(tái)階越多,工作帶寬越寬。如圖2所示該平面魔T的中心位置具有一個(gè)金屬桿9,該金屬桿9可以是圓柱形的金屬桿也可以是方形的金屬桿,該金屬桿9沿整個(gè)平面魔T的中心線對(duì)稱。調(diào)整該金屬桿9的高度尺寸、寬度方形的尺寸以及到E面波導(dǎo)端面距離這三個(gè)尺寸參數(shù),可以調(diào)整回波和隔離性能,從而獲得良好的平面魔T性能。
圖3是該平面魔T的零件圖,所述平面波導(dǎo)魔T為兩塊具有十字型凹槽的金屬塊組合而成;其中一塊所述金屬塊中間位置具有所述金屬桿;另一塊所述金屬塊中間位置向下凹陷,形成腔體連接處的所述凸起。產(chǎn)品帶倒角設(shè)計(jì)。整個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于加工裝配,設(shè)計(jì)大規(guī)模生產(chǎn)。產(chǎn)品完全平面化設(shè)計(jì),很容易和平面電路集成。