[发明专利]一种宽带矩形波导魔T

说明书

本发明涉及微波技术领域，公开了一种宽带矩形波导魔T，包括：E臂波导、E臂匹配波导、H臂波导、第一H臂匹配波导、第二H臂匹配波导、两路分支波导、两路分支匹配波导、T形耦合腔和阶梯匹配圆柱；T形耦合腔包括E面端口、H面端口、两路分支端口等四个端口；E面端口与E臂匹配波导、E臂波导依次相连，实现信号的输入；H面端口与第一H臂匹配波导、第二H臂匹配波导以及H臂波导依次相连，实现隔离信号的输出；两路分支端口与两路分支匹配波导和两路分支波导依次相连，实现功分信号的输出。本发明的宽带矩形波导魔T匹配结构简单，各端口阻抗匹配较好，相对带宽达40％以上。

技术领域

本发明涉及微波技术领域，具体涉及一种宽带矩形波导魔T。

背景技术

魔T是微波毫米波系统中广泛应用的一种功能单元，其功能是将一个输入端口的信号等比例分配到两个输出端口，同时在隔离端口连接负载后提供输出端口间良好的隔离性能。通常的组成包括E臂、H臂、分支波导和匹配结构。魔T作为一种对称的四端口微波功能单元，各端口匹配特性良好，隔离度高，广泛运用于功率合成、天馈系统、波束形成等网络中。

常规的矩形波导魔T工作带宽较窄，为拓展带宽往往引入较为复杂的阻抗匹配结构，体积较大，且对加工和装配要求较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种结构简单的宽带高性能矩形波导魔T。

本发明采用的技术方案如下：一种宽带矩形波导魔T，其特征在于，包括：E臂波导、E臂匹配波导、H臂波导、第一H臂匹配波导、第二H臂匹配波导、两路分支波导、两路分支匹配波导、T形耦合腔和阶梯匹配圆柱；

所述T形耦合腔包括E面端口、H面端口和两路分支端口；所述E面端口与所述E臂匹配波导的一个端口连接，所述E臂匹配波导的另一端口与E臂波导连接，信号从E臂波导溃入；

所述H面端口、第一H臂匹配波导、第二H臂匹配波导、H臂波导依次相连，隔离信号从H臂波导输出；H面端口为隔离端口，通过外界负载或填充吸波材料实现隔离特性；

所述两路分支端口、两路分支匹配波导、两路分支波导依次相连，功分后的信号由两路分支波导输出，两路分支端口结构尺寸相同，位置相对。

进一步的，所述阶梯匹配圆柱位于所述T形耦合腔中心部位，所述阶梯匹配圆柱顶面朝向E面端口所在方向，所述阶梯匹配圆柱底面位于E面端口反方向。这样设置阶梯匹配圆柱便于对T型耦合腔内的信号功率分配比、隔离度进行阻抗匹配。

进一步的，所述阶梯匹配圆柱为三段式结构，圆柱直径自底面向顶面依次缩小。三段阶梯式的圆柱设计,有效增加了匹配圆柱的阻抗匹配带宽,提高端口隔离度和端口驻波特性。

进一步的，所述E臂波导、H臂波导和两路分支波导分别为其相应频段的国际标准矩形波导管。采用相应频段的国际标准矩形波导管便于与外部设备端口连接。

进一步的，所述E臂匹配波导为非国际标准矩形波导管，其长边小于国际标准值，其短边大于国际标准值。这样便于对输入端口进行阻抗匹配。

进一步的，所述第一H臂匹配波导为非国际标准矩形波导管，其长边小于国际标准值，短边等于国际标准值。

进一步的，所述第二H臂匹配波导为非国际标准矩形波导管，其长边和短边均小于国际标准值。第一H臂匹配波导和第二H臂匹配波导共同实现隔离端口的宽带阻抗匹配。

进一步的，所述第一H臂匹配波导的边缘做切角处理，处理为90°拐角结构。这样使所述H臂波导的方向转为与所述E臂波导平行，减小体积。

进一步的，所述两路分支匹配波导为非国际标准矩形波导管，其长边等于国际标准值，短边小于国际标准值。T形耦合腔两路分支匹配波导和两路分支波导共同形成尺寸渐变结构，有助于实现宽带阻抗变换。