[实用新型]一种紧凑结构的微波和差器

说明书

本实用新型提供一种紧凑结构的微波和差器，包括弯折了差端口的α魔T、β魔T、γ魔T和δ魔T；所述的α魔T和β魔T的和端口分别接γ魔T的第一输入端口(1)和第二输入端口；所述的α魔T和β魔T的差端口分别接δ魔T的第一输入端口和第二输入端口。本实用新型将传统的波导魔T的E面(差端口)分支弯折，即将差端口分支的方向转为H面方向，形成紧凑型结构。

技术领域

本实用新型涉及微波和差器领域，特别涉及一种紧凑结构的微波和差器。

背景技术

微波和差器也称和差网络单元是雷达射频系统前端的重要组成部分，在脉冲多普勒雷达、电子对抗设备以及制导武器系统中有着广泛的应用。基本的和差网络单元称为魔T，为四端口器件，其中两个端口为输入端口，第三端口为和端口，第四端口为差端口，顾名思义两输入端口的同相信号相加后从和端口输出，两输入端口反相分量从差端口输出，两输入端口互相隔离，同时和端口和差端口也互相隔离。由于微波无源器件的互易性，当信号从和端口输入时，等幅端口输出同相等幅度微波信号，无损情况下每个等幅端口输出功率为输入功率的一半，没有功率在差端口输出；当信号从差端口输入时，等幅端口输出反相等幅度微波信号，无损情况下每个等幅端口输出功率也为输入功率的一半，没有功率在和端口输出，即魔T根据不同接线方法可以用作同相功分器或反向功分器。由多个魔T可以构成更复杂的和差网络，典型的四个魔T可构成四路信号的和差网络，可以形成四路输入信号的和信号、俯仰差信号和方位差信号，在雷达比相测角中应用广泛。

魔T的实现方法主要有波导魔T和微带180度电桥(平面魔T)两种实现方法。波导魔T具有较大的功率容量和较小的损耗，常用作高效率的功率合成，也应用在天线馈线前端形成天线差波束。微带180度电桥具有二维结构，易于平面微波电路集成，常使用在平衡放大器、移相器、混频器中。

文献【1】(Z.X.Wang and W.B.Dou.A DESIGN OF MAGIC TEE WITH COPLANARARMS.International Journal of Infrared and Millimeter Waves,Vol.25,No.6,June2004:939-958)介绍了一种3dB波导宽边耦合器配合介质加载移相器实现的波导魔T结构，该结构的四个波导分支均在同一方向，方便于系统组装，其频带覆盖88～100GHz，和差端口隔离达15dBc以上。文献【2】(Chai Wenwen,Zhang Xiaojuan.A COMPACT PLANAR ULTRA-BROADBAND SUM-AND-DIFFERENCENETWORK.JOURNAL OF ELECTRONICS(CHINA),2008,25(6):803-807)提出了一种基于共面波导的平面宽带和差网络，其和差器基本结构由宽带功分器和宽带巴伦构成，频带覆盖6.2～14GHz，由四个和差器构成的完全和差网络的插损小于1.8dB，各差端口的零深小于-20dB。文献【3】(Minggang Liu and ZhengheFeng.A NOVELHYBRID PLANAR SIW MAGICTEE AND MONOPULSE ANTENNA.MICROWAVE AND OPTICALTECHNOLOGY LETTERS,2010,52(3):686-689)介绍了一种基于介质波导结构的平面和差器，其频带覆盖5.3～5.9GHz，插损0.5～1.5dB，和差端口隔离好于-30dB，其结构紧凑，容易应用于单脉冲微带天线集成设计。文献【4】(Ruizhen Wang,Guangjun Wen,Yuanhua.Sun,XiaolinXue and Jun Luo.A Novel Low Profile High Power Ka-Band PlanarSum andDifference Network.3rd Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation,2014,537-539)介绍了一种Ka波段单脉冲雷达和差器设计，该和差器采用非标准波导实现，将E分支弯折形成低剖面结构，其带宽达2GHz，回波损耗好于-10dB。文献【5】(俞忠武,王光明,俞志英.一种新型宽带平面和差网络.微波学报，2011,27(2)：63-67)提出了一种基于环形电桥结构的宽带平面和差网络，其基本结构基于宽带微带-槽线转换的环形电桥和差器，采用四个环形电桥和差器形成完整的和差网络。在4.05～7.425GHz频率范围内，八个端口的驻波均小于2，输入端口之间的隔离度均在20dB以上，输出端口之间的隔离度大于30dB，和端口的插入损耗小于0.5dB，差端口的零值深度小于-30dB。