一種集成波導(dǎo)射頻前端組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種集成波導(dǎo)射頻前端組件，用于實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備的極化復(fù)用和設(shè)備的實(shí)時(shí)備份。
【背景技術(shù)】
[0002]人們對(duì)通信速率以及通信設(shè)備的可靠性要求越來越高，解決通信速率最有效的辦法是增加信道數(shù)量，但是在電磁頻譜日益擁擠的今天，簡(jiǎn)單的通過增加帶寬顯然不現(xiàn)實(shí)，于是極化復(fù)用便成為增加信道最有效的方法，通過交叉極化復(fù)用，可以使得通信速率增加一倍。提高設(shè)備可靠性最直接的方法就是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)備份。目前各大通信設(shè)備制造商都在開展相關(guān)方面的研制工作。
[0003]為了在通信設(shè)備中實(shí)現(xiàn)極化復(fù)用和設(shè)備的實(shí)時(shí)備份，就必須在波導(dǎo)射頻前端中用到OMT正交模耦合器，耦合器和雙工器。
[0004]目前通用的做法是分別設(shè)計(jì)出OMT、定向耦合器、雙工器。讓后將他們組裝在一起。這樣的好處是三個(gè)器件分別設(shè)計(jì)，難度小，技術(shù)成熟，風(fēng)險(xiǎn)小，這三種波導(dǎo)器件大部分的器件供應(yīng)商都能提供。但是其缺點(diǎn)也十分明顯:1、三種器件組合在一起，由于不可能理論上的完全匹配，必然會(huì)導(dǎo)致性能指標(biāo)下降，回波變差，插損增加，從而影響收發(fā)機(jī)和天線的匹配，增加系統(tǒng)噪聲，降低發(fā)射總功率；2、三種器件組合在一起，集成度不高，體積大，重量大；3、三種器件分別采購(gòu)組裝，成本高，兼容性低；4、器件在組裝時(shí)連接面處不可避免的存在縫隙，這些縫隙會(huì)帶來電磁泄漏，帶來電磁兼容問題；另外還會(huì)帶來防水問題，增加密封成本；5、器件數(shù)目的增加必然會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的復(fù)雜性增加，整體可靠性降低，從而導(dǎo)致后期設(shè)備的維護(hù)成本增加。
[0005]為了克服上述問題，將OMT、定向耦合器、雙工器這三種器件集成為一個(gè)整體，作為系統(tǒng)的一個(gè)部件是一個(gè)有效的選擇。
[0006]但是將這三種器件集成在一起，并且有較好的可制造性，滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求，一直是一個(gè)難題。之前人們已經(jīng)做過很多的工作，比如2003年Blen Albert Louis，Desargant Glenn J.；2007 年 Evangelos Avramis, Peter Hopkinson， David JohnRoulston，Ronald P.A.Schiltmans等都將OMT和雙工器集成為一個(gè)整體，但是報(bào)道出來的產(chǎn)品都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜加工困難，不能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。而將三種器件集成在一起尚未見報(bào)道。這是由于一下兩個(gè)原因(I)傳統(tǒng)的OMT需要金屬膜片隔離交叉極化的電磁波，但膜片的加工的精度已經(jīng)安裝的精度和可靠性很難保證，這就造成傳統(tǒng)OMT加工制造過程中必然有一定的不合格品。如果用傳統(tǒng)OMT集成定向耦合和雙工器，就會(huì)出現(xiàn)一旦OMT不合格，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)集成器件全部報(bào)廢，帶來較大經(jīng)濟(jì)損失；(2)之前傳統(tǒng)方法將OMT和雙工器集成在一起，由于兩路電磁波信號(hào)極化互相垂直的緣故，雙工器的輸出端口和調(diào)諧螺釘必然不能在同一個(gè)面上，這就導(dǎo)致整個(gè)器件的零件較多，這樣不但生產(chǎn)成本高，且會(huì)導(dǎo)致性能下降，調(diào)諧螺釘不在同一個(gè)面上，會(huì)導(dǎo)致在生產(chǎn)調(diào)試時(shí)極為麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，加工和調(diào)整方便，精度高，適合于大規(guī)模批量生產(chǎn)的集成波導(dǎo)射頻前端組件。
[0008]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:
一種集成波導(dǎo)射頻前端組件，包括正交模耦合器、波導(dǎo)定向耦合器和三個(gè)雙工器，其特征在于:所述正交模親合器的水平極化輸出端和垂直極化輸出端之一與所述波導(dǎo)定向親合器相連，所述定向耦合器的兩個(gè)輸出端分別連接一個(gè)雙工器，所述正交模耦合器的另一個(gè)輸出端連接另一個(gè)雙工器；所述正交模耦合器垂直極化輸出端或水平極化輸出端通過一個(gè)轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向后，使得三個(gè)雙工器在同一個(gè)平面上。
[0009]一種實(shí)施方式:所述正交模耦合器的垂直極化輸出端通過一個(gè)轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)將垂直極化的電磁波就變?yōu)樗綐O化方式，與一個(gè)雙工器相連；所述正交模耦合器的水平極化輸出端連接所述波導(dǎo)定向耦合器，所述定向耦合器的兩個(gè)輸出端分別連接一個(gè)雙工器。
[0010]其進(jìn)一步特征在于:所述轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)為矩形波導(dǎo)，所述矩形波導(dǎo)長(zhǎng)邊平行于正交模耦合器垂直極化輸出端，所述矩形波導(dǎo)短邊垂直于正交模耦合器垂直極化輸出端。
[0011]所述正交模耦合器采用縫隙耦合的方式實(shí)現(xiàn)極化分離。
[0012]進(jìn)一步的:所述波導(dǎo)定向耦合器和與其相連的兩個(gè)雙工器的諧振腔設(shè)置在一塊整體模板一側(cè)，所述另外一個(gè)雙工器設(shè)置在所述整體模板的另一側(cè)；所述整體模板中部連接有正交模耦合器部件(nose頭)，所述正交模耦合器部件上具有波導(dǎo)腔體；所述正交模耦合器部件與整體模板相組合形成正交模耦合器。
[0013]優(yōu)選的:所述波導(dǎo)定向耦合器為平面魔T結(jié)構(gòu)的定向耦合器，所述雙工器為五腔一個(gè)零點(diǎn)結(jié)構(gòu)的雙工器。
[0014]本發(fā)明中采用的新型正交模耦合器0MT，采用非膜片極化分離方式，完全克服了傳統(tǒng)正交模耦合器OMT中因?yàn)槟て瑢?dǎo)致加工生產(chǎn)困難的問題。
[0015]在垂直極化方向采用模式變化耦合方式，完全克服原來正交模耦合器OMT和雙工器結(jié)合時(shí)雙工器的輸出端口和調(diào)諧螺釘不能在同一個(gè)面上的問題，從而能從真正意義上實(shí)現(xiàn)集成波導(dǎo)前端。
[0016]本發(fā)明在結(jié)構(gòu)只有三個(gè)部件組成，分別是nose頭，蓋板，腔體，具有體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，適于大規(guī)模的生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。在電性能上，由于一體化設(shè)計(jì)，避免了器件連接過程中的損耗問題，因而大大改善整個(gè)前端的插損，經(jīng)計(jì)算集成波導(dǎo)前端比兩種器件分別設(shè)計(jì)，再連接的前端，插損改善0.4dB以上，這將大大提高通信系統(tǒng)的接收靈敏度和發(fā)射功率，從而提高系統(tǒng)的作用距離；另外可以通過雙工器的調(diào)諧作用補(bǔ)償加工誤差帶來的回波惡化，預(yù)計(jì)采用集成設(shè)計(jì)的波導(dǎo)前端相較于之前的做法，可以改善回波5dB以上，能改善收發(fā)機(jī)和天線之間的匹配問題，且能夠降低加工的精度要求，大大的縮減加工時(shí)間，降低加工的成本。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明電路原理示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明外觀正視圖。
[0019]圖3為本發(fā)明外觀側(cè)視圖。
[0020]圖4為本發(fā)明正交模耦合器OMT的剖面圖。
[0021]圖5為本發(fā)明腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。