[发明专利]一种使用带宽超过三倍频的双频共用功率分配器

说明书

本发明公开了一种使用带宽超过三倍频的双频共用功率分配器，属于波导技术领域。其包括轴向多频共用波导、多级侧壁分支波导和H面弯波导，轴向多频共用波导为一圆圆过渡波导，高频段信号沿其轴向传输，低频信号通过耦合口耦合到对应频率侧壁波导支路。除高频外，低频支路传输通道呈四路对称式结构。每个侧壁分支波导均包括滤波器和阶梯波导阻抗变换器，且滤波器为两级滤波器级联式设计。本发明具有相对带宽大、交叉极化低，低驻波比的特点，且结构紧凑，易于加工。本发明解决了天线三倍频往上多频使用时馈电网络系统频率分离和功率分配的问题，能够有效改善高次模对馈源系统方向图的影响并减小天线交叉极化水平，适宜工程推广。

技术领域

本发明涉及波导技术领域，特别是指一种使用带宽超过三倍频的双频共用功率分配器。

背景技术

在微波天线通信领域中，功分网络和功率合成网络是在各种站型天线馈电网络中常见的无源子系统，而为了一站多用和多频复用，降低天线建设成本，增加天线使用功能，用户对多频共用天线需求日益迫切，从而对包含频率分离和功率分配的微波器件设计需求显得更加重要。

目前多频共用馈源网络系统主要有同轴分波和共喷口分波两种形式，其中同轴分波已然发展到一定的瓶颈期，共喷口分波形式更为传统，但对于天线综合使用指标来说更有优势。同时众所周知，多频共喷器件对高次模激励数量随相对带宽的增加而激增，这些高次模直接影响最高频以及次级高频段的电气设计指标，天线方向图和交叉极化会因此极端恶化，且不同的高次模对馈源网络系统的影响方向和程度均有区别，而对这些大量有害高次模的控制方法鲜有报道，因此国际上对成熟的多频共用功率分配器设计一直没有系统的介绍，这也相应遏制了多频共喷馈源网络的发展。因此，寻找新型双频或多频共用功率分配器势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用带宽超过三倍频的双频段共用功率分配器，用于解决现有两倍频往上多频共喷功率分配器高次模抑制困难，天线交叉极化较差，难以满足工程使用需求的问题。该功率分配器具有相对带宽大、交叉极化低，低驻波比等优良电气指标、且具有结构紧凑、易于加工等诸多优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种使用带宽超过三倍频的双频共用功率分配器，为六端口微波器件，包括一个轴向多频共用波导、四个侧壁分支波导和四个H面弯波导；所述的轴向多频共用波导为一圆圆过渡波导，高频段信号沿其轴向传输；所述的四个侧壁分支波导沿多频共用波导的轴向呈90°对称分布，为低频段信号传输通道；所述的四个侧壁分支波导均包括滤波器和阶梯阻抗变换器。

进一步的，所述圆圆过渡波导的渐变曲线为样条拟合曲线。

进一步的，所述轴向多频共用波导的内壁上开有四个矩形加脊耦合口，并环绕轴向多频共用波导的轴线呈90°对称分布，矩形加脊耦合口的长边沿轴线方向，矩形加脊耦合口的端面与轴向多频共用波导的轴线之间的夹角为7°。

进一步的，所述侧壁分支波导的滤波器为两级滤波器级联式结构，两级滤波器均为块模式滤波器；所述的块模式滤波器的入口处上下分布有对称金属锯齿结构。

进一步的，所述的块模式滤波器中紧挨轴向多频共用波导耦合口的第一级滤波器，沿分支波导方向仅有两排金属竖齿，第二级滤波器沿分支波导轴向也仅有两排金属竖齿。

进一步的，所述的两级滤波器级联式结构在第一级滤波器中心镶嵌有一平行于滤波器宽边的金属薄片。

进一步的，所述侧壁分支波导的阶梯阻抗变换器为三阶矩形波导阶梯阻抗变换器。

本发明与背景技术相比具有如下有益效果：

1、本发明具有相对带宽大、交叉极化低，低驻波比的特点，且结构紧凑，易于加工。

2、本发明解决了天线三倍频往上多频使用时馈电网络系统频率分离和功率分配的问题，能够有效改善高次模对馈源系统方向图的影响并减小天线交叉极化水平，适宜工程推广。