一种适用于F波段的多孔定向耦合器的制作方法

本技术涉及毫米波射频电路，具体涉及一种适用于f波段的多孔定向耦合器。

背景技术：

1、毫米波频段通常指30-300ghz频率范围，位于微波和远红外波相交叠的波长范围，拥有波长短、分辨率高、良好的大气窗口等特性，在雷达探测、无线通信、遥感以及射电天文等领域具有大量应用。在无线通信领域，天线作为无线电系统的关键器件，其工作频率也向着毫米波亚毫米波频段发展，相应的，对天线测试系统提出了更高要求。耦合器作为天线测试系统中的重要组件，主要功能是接收系统扩频后的信号，其耦合端口输出信号送至参考混频组件作为参考信号，同时直通端信号送至发射天线向空间辐射。毫无疑问，耦合器的耦合度等特性直接影响到测试系统性能优劣，因此，毫米波高性能耦合器设计得到众多学者关注。

2、定向耦合器是一种定向的功率分配四端口无源器件，是由相互电磁耦合的两条传输线组成，功率容量较大。相比于微带线型耦合器而言，波导型定向耦合器具有低损耗、易安装、易固定，同时易与测试系统级联。单孔波导定向耦合器带宽窄、方向性差，而传统的多孔波导定向耦合器可以提高带宽、改善方向性，但存在加工精度要求高、插入损耗高，特别是在毫米波太赫兹波段，高插损使该器件失去使用价值。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种适用于f波段的多孔定向耦合器，具有低插损以及易加工的优点。

2、为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种适用于f波段的多孔定向耦合器，包括壳体，所述壳体内部设置有波导结构，所述波导结构包括主矩形波导、副矩形波导、连通所述主矩形波导和所述副矩形波导的耦合孔以及两个90°弯头；

3、所述主矩形波导与所述副矩形波导相互平行，所述主矩形波导与所述副矩形波导两侧相互间隔，中间通过所述耦合孔连通；

4、所述两个90°弯头分别在所述副矩形波导的两端。

5、优选的，所述耦合孔为设置在主矩形波导与副矩形波导公共壁上的多个单排耦合孔，增加耦合孔数量方式来有效提高方向性和拓宽带宽。

6、优选的，多个单排耦合孔数量为20个耦合孔。

7、优选的，20个耦合孔均为矩形，且与所述主矩形波导和所述副矩形波导公共电壁同一高度。易于加工，可以直接采用cnc工艺在金属腔体上制备。

8、优选的，所述相邻单排耦合孔的孔间距均为0.8mm。

9、优选的，所述主矩形波导和副矩形波导均为截面呈矩形的标准wr-8波导。

10、优选的，所述主矩形波导的一端设置为p1输入端，另一端设置为p2直通端；副矩形波导与p1输入端在同一侧的设置为p4隔离端，与直通输出端在同一侧的设置为p3耦合端。

11、优选的，所述壳体上开设有四个波导法兰接头。可直接实测和应用于天线测试系统中，无需其他转换及过渡结构。

12、优选的，所述波导模式转换器采用e-面分裂性结构方式加工。适用于现阶段大部分e-面波导耦合器的实现，且易于与f波段e-面分裂型固态系统集成。

13、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

14、1、所述主矩形波导与所述副矩形波导相互平行，所述主矩形波导与所述副矩形波导两侧相互间隔，中间通过所述耦合孔连通，耦合孔均采用矩形，相比于传统的十字交叉波导定向耦合器结构简单，易于加工，可以直接采用cnc工艺在金属腔体上制备。

15、2、该耦合器整体结构简单易实现，能有效降低当前使用cnc工艺加工高频弱耦合度波导耦合器的难度等情况；且易扩展太赫兹(thz)高频段。

16、3、e-面分裂性结构方式加工，适用于现阶段大部分e-面波导耦合器的实现，且易于与f波段e-面分裂型固态系统集成。

17、4、壳体上开设有四个波导法兰接头。可直接实测和应用于天线测试系统中，无需其他转换及过渡结构。

技术特征：

1.一种适用于f波段的多孔定向耦合器，包括壳体，所述壳体内部设置有波导结构，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种适用于f波段的多孔定向耦合器，其特征在于：所述耦合孔为设置在主矩形波导与副矩形波导公共壁上的多个单排耦合孔。

3.根据权利要求2所述的一种适用于f波段的多孔定向耦合器，其特征在于：多个单排耦合孔数量为20个耦合孔。

4.根据权利要求3所述的一种适用于f波段的多孔定向耦合器，其特征在于：20个耦合孔均为矩形，且与所述主矩形波导和所述副矩形波导公共电壁同一高度。

5.根据权利要求4所述的一种适用于f波段的多孔定向耦合器，其特征在于：所述相邻单排耦合孔的孔间距均为0.8mm。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种适用于f波段的多孔定向耦合器，其特征在于：所述主矩形波导和副矩形波导均为截面呈矩形的标准wr-8波导。

7.根据权利要求6所述的一种适用于f波段的多孔定向耦合器，其特征在于：所述主矩形波导的一端设置为输入端p1，另一端设置为直通端p2；副矩形波导与输入端p1在同一侧的设置为隔离端p4，与直通输出端在同一侧的设置为耦合端p3。

8.根据权利要求1所述的一种适用于f波段的多孔定向耦合器，其特征在于：所述壳体上开设有四个波导法兰接头。

9.根据权利要求1所述的一种适用于f波段的多孔定向耦合器，其特征在于：所述波导模式转换器采用e-面分裂性结构方式加工。

技术总结本技术涉公开一种适用于F波段的多孔定向耦合器，包括壳体，所述壳体内部设置有波导结构，所述波导结构包括主矩形波导、副矩形波导、连通所述主矩形波导和所述副矩形波导的耦合孔以及两个90°弯头，所述主矩形波导与所述副矩形波导相互平行，所述主矩形波导与所述副矩形波导两侧相互间隔，中间通过所述耦合孔连通，所述两个90°弯头分别在所述副矩形波导的两端，本技术具有低插损以及易加工的优点。技术研发人员：雷雅淋受保护的技术使用者：南京拓太信息技术有限公司技术研发日：20231027技术公布日：2024/7/11