[发明专利]波导同轴功分网络结构

说明书

本发明公开了一种波导同轴功分网络结构，包括波导腔体、匹配调节柱、功分调节柱、功分同轴连接器和金属耦合探针，波导腔体由上金属面、下金属面、左金属面、右金属面、短路金属面和波导口组成长方体波导腔体，匹配调节柱和功分调节柱位于波导腔体内连通上金属面和下金属面，功分同轴连接器位于波导腔体外部，金属耦合探针位于波导腔体内部，功分同轴连接器和金属耦合探针连接组成一个信号输出端口，功分调节柱的两侧分别设置有信号输出端口；本发明提供的波导同轴功分网络结构可实现信号由波导口输入，按一定功分比例分配给多个功分同轴连接器，具有损耗低、尺寸小和设计灵活等特点，可广泛应用于功分损耗数值要求低的阵列天线功分网络中。

技术领域

本发明涉及高频通信技术技术领域，具体涉及一种波导同轴功分网络结构。

背景技术

毫米波及其它高频通信技术具有速率快、指向性强等优势，被广泛应用于5G及其他通信系统中。近年来，特别是以5G为代表的通信技术逐渐获得推广及应用。然而，随着使用频率的提升，传统PCB信号传输的损耗也越来越大。由此引入的系统噪声增加、功耗变大等问题也愈发突出。降低系统传输时的损耗变的尤为重要。

传统技术中，降低PCB传输损耗的主要方法包含使用低损耗介质、基片集成波导传输技术、金属波导功分网络技术等。然而，低损耗介质在一定程度上可以降低传输线损耗，但使用成本会大幅提升；基片集成波导传输技术将信号由金属表面传输改进为介质腔体内传输，有效降低金属表面波损耗，但介质损耗无法避免；金属波导功分网络技术去除传输PCB介质，使用损耗极小的空气作为传输介质，最大程度地降低了损耗，但金属波导腔体尺寸与使用频率直接相关，较大的物理尺寸限制了其在射频网络中的应用，特别是在阵列天线功分网络中，天线单元间距通常为1/2波长，波导口宽边尺寸通常不小于1/2波长，实际中，为保证信号低损耗传输，波导口宽边尺寸通常不小于5/8波长。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种波导同轴功分网络结构，以解决现有技术存在的系统传输时损耗较大的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种波导同轴功分网络结构，包括波导腔体、匹配调节柱、功分调节柱、功分同轴连接器和金属耦合探针，所述波导腔体由上金属面、下金属面、左金属面、右金属面、短路金属面和波导口组成长方体波导腔体，所述匹配调节柱和所述功分调节柱位于所述波导腔体内连通所述上金属面和所述下金属面，所述功分同轴连接器位于所述波导腔体外部，所述金属耦合探针位于所述波导腔体内部，所述功分同轴连接器和所述金属耦合探针连接组成一个信号输出端口，所述功分调节柱的两侧分别设置有所述信号输出端口。

作为优选，所述功分同轴连接器包括同轴连接器外导体和同轴连接器内导体，所述同轴连接器内导体与所述金属耦合探针连接。

作为优选，所述波导腔体的宽边宽度为小于3/4波长。

作为优选，所述匹配调节柱和所述功分调节柱位于所述波导腔体内的中轴线上连通所述上金属面和所述下金属面。

作为优选，所述匹配调节柱设置在距离所述波导口1/4波长至1/2波长处。

作为优选，相邻两根所述功分调节柱之间的间距为1/2波长。

作为优选，所述功分调节柱的半径由系统功分比例决定。

作为优选，距离所述短路金属面最近的所述金属耦合探针与所述短路金属面之间的垂直距离为1/4波长。

作为优选，调节功分网络输出端口之间的相位差时只需要调整距离所述短路金属面垂直距离最近的所述金属耦合探针与所述短路金属面之间的距离。

作为优选，还包括总端口同轴连接器，所述总端口同轴连接器位于所述上金属面的中心位置。