[发明专利]一种高隔离度一分四移相功分器

说明书

本发明公开了一种高隔离度一分四移相功分器，包括一个输入波导、高隔离度波导耦合器组、移相波导段组、四个矩形波导转方波导、四个输出方波导、八个UG‑387/U法兰盘，输入波导、高隔离度波导耦合器组、移相波导段组、矩形波导转方波导、输出方波导彼此级联，每个输入和输出的端口都接有UG‑387/U法兰盘，剖分为上腔体和下腔体两个部分，通过螺丝钉进行固定、通过销钉进行定位。本发明可用于太赫兹多路馈电系统和多路信号校准系统中，其优点是输出端口之间具有高隔离度，并且结构简单、易于加工，同时可以在给定的频率上实现任意固定的移相量，满足应用中对于相位差的需求，并且隔离端口能量向空气辐射，避免了使用匹配负载带来的不便。

技术领域

本发明属于太赫兹技术领域，涉及一种高隔离度一分四移相功分装置。

背景技术

伴随着太赫兹技术的发展，太赫兹波以其高频独特的优势在许多领域中具有广泛的应用前景，随之而来的是逐渐增大的对太赫兹频率系统的需求。功率分配器作为多路系统中重要的元件之一，逆向使用时则作为功率合成器，在多路馈电、功率合成以及多路信号校准中发挥着巨大作用，其中波导功分因其在高频下的高功率容量和低损耗等优势得到了广泛的应用。现有的传统波导功分结构普遍存在隔离度较低、加工成本高等问题，如T型功分为提高隔离度加入阶梯结构，在太赫兹频段这提高了加工的难度并带来了成本的上升。除此之外，现有的功分普遍为等幅同相输出，难以满足输出端口之间要有一定的相位差的系统的实际需求，如多路馈电系统。并且在太赫兹频段，由于波导端口之间通过法兰连接，对于一些需要接载匹配负载的端口，在使用中装上和拆卸匹配负载会带来诸多不便，因此有必要设计一款高隔离度、使用简便、结构简单易加工并且输出端口之间可以实现任意给定的相位差的太赫兹功分器。

为了简化结构和提高隔离度，王志辉公开了一种平面G线太赫兹功分器(王志辉，平面G线太赫兹功分器，中国发明专利，申请号：201820594611.7，申请日：2018.04.24)，以平面G线作为射频信号输入的金属带线直通U形分支线，U形分支线并联薄膜电阻，形成从双耦合分支线电桥隔离端口两边垂直的π形分支线输出端口，从而形成太赫兹二功分器，这种结构简单、便于加工，且输出端口隔离度高、插损较小，但是由于其是平面结构，和太赫兹器件普遍使用的波导口互连比较困难，且功率容量较小，不能实现移相功能。为了使用波导结构且保证输出的稳定，潘武等人公开了一种分支线电桥太赫兹四路功分器(潘武、承皓、尹霞、李选，分支线电桥太赫兹四路功分器，中国发明专利，申请号：201710243462.X，申请日：2017.07.04)，该四路功分器的由三个四分支线电桥3dB定向耦合器组成，该耦合器由两条主波导以及四条垂直于主波导的分支线波导构成。利用波导弯头对两级分支线电桥定向耦合器进行级联，得到四路均等的功率输出。在两级的三个耦合器的隔离端口用波导弯头进行弯折以抑制输出，具有结构简单、输出误差小的优点，但是未实现较好的输出端口之间的隔离度，并且同样不能实现移相。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种任意固定移相量的高隔离度一分四移相功分装置，在实现固定移相量和功率分配的前提下，实现输出端口之间较高的隔离度，并且简化结构使其易于加工和降低成本，同时避免使用中装上和拆卸匹配负载带来的不便。