[实用新型]一种应用于高功率微波系统中的波导模式转换器

说明书

本申请提供了一种应用于高功率微波系统中的波导模式转换器，包括壳体，所述壳体内部设置有波导结构，所述波导结构包括依次连通的第一分支波导腔、组合波导腔和第二分支波导腔；所述第一分支波导腔包括E面T型结和扭波导结构，所述扭波导结构分设在所述E面T型结的两输出端，且所述扭波导结构的输入端与所述E面T型结的输出端连通；所述组合波导腔包括H面Y型结，所述H面Y型结的输入端分别与所述扭波导结构的输出端连通；所述第二分支波导腔包括波导弯头结构，所述波导弯头结构的输入端均与所述H面Y型结的输出端连通。本申请提供的应用于高功率微波系统中的波导模式转换器可以覆盖整个W波段的工作带宽，且具有结构简单、宽带、低损耗等特点。

技术领域

本申请涉及毫米波射频电路技术领域，具体涉及一种应用于高功率微波系统中的波导模式转换器。

背景技术

W-波段(无线电频率范围在75-110GHZ之间的频段，也被称为毫米波段)处于太赫兹低频段的边缘，但仍然是毫米波、太赫兹频段中重要的窗口频率，对于高功率微波系统具有非常重要的意义。

由于低插入损耗和高功率容量的特点，波导模式转换器经常用于高功率微波系统中传输或转换信号。在各种模式转换器中，矩形波导TE01–TEn0(n≥2)模式转换器已广泛用于多种电路中，如圆形TE01模式发射器、过模波导振荡器和TE10(矩形波导)–TE01(圆形波导)模式转换器的子部分。传统的波导模式转换器可以通过多种形式实现，例如弯波导模式转换器、垂直耦合模式转换器及Marie模式转换器等。然而，传统结构仍然存在一些问题：

首先，输出端口通常与输入端口不在同一平面，这不利于整个微波系统的平面集成；其次，弯波导及垂直耦合结构模式转换器不能实现在宽带上的高效率转换，这导致了模式转换器在应用过程中受带宽限制。

因此，在重要的窗口W-频段，提供一种适用于CNC工艺实现，具有宽带、输入输出端口平行且高转换效率的TE₀₁-TE₂₀模式转换器具有很强的现实意义和工程价值，并且该模式转换器对高功率微波系统的发展与应用起到积极作用。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种应用于高功率微波系统中的波导模式转换器，旨在解决W-频段模式转换器存在带宽窄、转换效率低、输入输出端口不在同一平面等问题，并且该模式转换器结构简单易于CNC工艺制备，从而提高高功率微波系统的整体性能。

具体的，本申请通过如下技术方案实现：

本申请提供一种应用于高功率微波系统中的波导模式转换器，包括壳体，所述壳体内部设置有波导结构，所述波导结构包括依次连通的第一分支波导腔、组合波导腔和第二分支波导腔；

所述第一分支波导腔包括E面T型结和扭波导结构，所述扭波导结构分设在所述E面T型结的两输出端，且所述扭波导结构的输入端与所述E面T型结的输出端连通；

所述组合波导腔包括H面Y型结，所述H面Y型结的输入端分别与所述扭波导结构的输出端连通；

所述第二分支波导腔包括波导弯头结构，所述波导弯头结构的输入端均与所述H面Y型结的输出端连通。

作为优选，所述壳体上开设有波导法兰接头，对应于所述E面T型结的输入端的波导法兰接头为输入波导端，对应于所述波导弯头结构的输出端的波导法兰接头为输出波导端。

作为优选，所述输入波导端和输出波导端为WR-10波导。

作为优选，所述壳体包括沿所述波导法兰接头中心的矩形波导口的中心分割成的上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体的对接面对应设置有结构相同的波导槽，所述上壳体紧密盖合在下壳体上后，分别位于上壳体和下壳体的波导槽共同组成了壳体内部的波导结构。

作为优选，所述E面T型结包括多个匹配模块。