多通道微波器件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微波器件，具體地說，是涉及一類緊湊型高功率器件，包括諧波抑制濾波器，功率合成用的功分器和合路器，波導(dǎo)開關(guān)電路，波導(dǎo)衰減器等。
【背景技術(shù)】
[0002]微波濾波器技術(shù)中寄生通帶的抑制問題一直是本行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。為了獲得遠(yuǎn)離通帶的寄生通帶，需要使構(gòu)成濾波器的諧振腔的高次模的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其工作模式的頻率。通常采用的辦法是在諧振腔中深度加載電容性金屬柱或金屬盤。對(duì)于一定的工作頻率，這將導(dǎo)致諧振腔的尺寸的縮小，從而導(dǎo)致由此構(gòu)成的濾波器的功率容量的急劇下降。
[0003]為了提高微波器件的功率容量，一種方案是利用功分器將數(shù)個(gè)微波濾波器并聯(lián)，再通過同樣的功分器將各微波濾波器合路。這種方案的缺點(diǎn)是整體器件的體積較大。
[0004]在功率合成器方面，傳統(tǒng)的功分網(wǎng)絡(luò)和功率合成網(wǎng)絡(luò)體積大。采用波導(dǎo)輸入輸出時(shí)，波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)接器所占體積太大。
[0005]采用波導(dǎo)開關(guān)和波導(dǎo)衰減器受到二極管的功率限制，高功率是容易擊穿。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種緊湊型大功率多通道微波器件，提高微波器件的功率容量。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
多通道微波器件，包括輸入端和輸出端、至少兩個(gè)通道；在每個(gè)通道中沿Z方向設(shè)置有不連續(xù)微波結(jié)構(gòu)；每個(gè)通道的前端與輸入端連通，每個(gè)通道的后端與輸出端連通；為了便于微波器件的設(shè)計(jì)、加工和微調(diào)，所述輸入端的橫截面以平面P為左右鏡像對(duì)稱形狀，輸出端的橫截面以平面P為左右鏡像對(duì)稱形狀。不連續(xù)微波結(jié)構(gòu)是指在通道的內(nèi)壁設(shè)置凸起或凹槽，造成通道的內(nèi)徑發(fā)生變化，從而形成反射，達(dá)到濾波效果，因此上述的不連續(xù)微波結(jié)構(gòu)是指在通道內(nèi)壁設(shè)置凸出或凹槽或其他能形成反射的結(jié)構(gòu)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)微波器件的小型化，通道沿Z方向在輸入端所在平面上的投影為投影M，在投影M上，沿任意方向M的任意兩點(diǎn)之間的距離為M, M小于輸入端在任意方向M上的最大尺寸的1.5倍。優(yōu)選的，所有通道沿Z方向在輸入端所在的平面上的投影被輸入端的橫截面所包含。
[0009]為了便于加工和裝配，輸入端和輸出端的形狀相同；每個(gè)通道至少在方向N上的外表面為外表面A，在方向N上的輸入端的外表面為外表面B，在方向N上的輸出端的外表面為外表面C，外表面A、外表面B、外表面C處于同一平面內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)使該微波器件可以分為一個(gè)主體和幾個(gè)蓋板，每一個(gè)蓋板的朝向各通道內(nèi)的表面為平面的一部分。
[0010]所有通道相對(duì)于平面P成左右鏡像對(duì)稱分布。
[0011]為了增加通道的數(shù)目，進(jìn)一步提高功率容量，所述輸入端以平面Q為上下鏡像對(duì)稱形狀，輸出端的橫截面以平面Q為上下鏡像對(duì)稱形狀；所有通道相對(duì)于平面Q成上下鏡像對(duì)稱分布。
[0012]所述輸入端和輸出端為矩形波導(dǎo)。所有的通道從左到右相對(duì)于平面P成左右鏡像對(duì)稱地安置于輸入端和輸出端的矩形波導(dǎo)的寬邊上。共有2N個(gè)通道，所有的通道相對(duì)于平面Q都成鏡像對(duì)稱分布；所有的通道被均分為2組，分別被安排在矩形波導(dǎo)的上寬邊上和下寬邊上。
[0013]所有通道的外表面上設(shè)置有微調(diào)螺釘，微調(diào)螺釘其延伸進(jìn)通道內(nèi)部的深度可以從該通道外加以調(diào)節(jié)并固定。
[0014]為了便于設(shè)計(jì)和調(diào)試，所有通道的結(jié)構(gòu)相同。所有通道相對(duì)于對(duì)稱平面P成左右鏡像對(duì)稱分布。
[0015]較佳的設(shè)計(jì)方案，所述輸入端和輸出端為矩形波導(dǎo)。所有的通道從左到右相對(duì)于平面P成左右鏡像對(duì)稱地安置于輸入端和輸出端的矩形波導(dǎo)的寬邊上。如果有2N個(gè)通道，所有的通道相對(duì)于平面Q成鏡像對(duì)稱分布；所有的通道被均分為2組，分別被安排在矩形波導(dǎo)的上寬邊上和下寬邊上。
[0016]為了補(bǔ)償由于加工帶來的誤差，所有通道的外表面上設(shè)置有微調(diào)螺釘，其延伸進(jìn)通道內(nèi)部的深度可以從該通道外加以調(diào)節(jié)并固定。
[0017]本發(fā)明將數(shù)個(gè)微波器件安排在輸入輸出波導(dǎo)的橫截面內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功率多通道微波器件。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，節(jié)省材料和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的沿Z向的橫截面示意圖和實(shí)施實(shí)例I示意圖。
[0019]圖2為圖1的A向示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明實(shí)施實(shí)例2的橫截面示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明實(shí)施實(shí)例3的橫截面示意圖。
[0022]圖中的標(biāo)號(hào)為:1輸入端；2、通道；3、微調(diào)螺釘；4、輸出端。
[0023]在圖1至圖4中，定義本文方向時(shí)，首先將本文紙面水平端正放置與讀者前面，在圖1至圖4中建立直角坐標(biāo)系，其中X軸方向、Y軸方向和Z軸方向符合右手定則。本文中的上下左右前后方向分別定義為:左方指讀者左邊方向。右方指讀者的右邊方向。即左方指沿X軸的方向，右方指沿-X軸的方向，上方，沿Y軸的方向，下方指沿-Y軸的方向。
[0024]連續(xù)微波結(jié)構(gòu)，指橫截面沿軸向保持不變的柱狀微波結(jié)構(gòu)，比如波導(dǎo)、同軸線、微帶線等。不連續(xù)微波結(jié)構(gòu):指橫截面尺寸發(fā)生變化的非均勻微波結(jié)構(gòu)，比如具有金屬、介質(zhì)加載的波導(dǎo)，串接放大器、二極管開關(guān)、混頻器的傳輸線，橫截面尺寸發(fā)生變化的波導(dǎo)等。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明實(shí)施方式不限于此。
[0026]實(shí)施實(shí)例I
如圖1、圖2所示，多通道微波器件，包括輸入端I和輸出端4，和4個(gè)通道2。每個(gè)通道2沿Z方向設(shè)置有不連續(xù)微波結(jié)構(gòu)，分別構(gòu)成4個(gè)濾波結(jié)構(gòu)。每個(gè)通道2將輸入端I和輸出端4連通。所述輸入端I的橫截面和輸出端4的橫截面都為左右鏡像對(duì)稱的六邊形，其對(duì)稱平面為平面P。所有通道2沿Z方向在輸入端I所在的平面上的投影被輸入端I的橫截面所包含。輸入端I和輸出端2的形狀相同。每個(gè)通道2在六邊形的一個(gè)邊上的向外的方向上的外表面與該方向上的輸入端I和輸出端2的外表面齊平。所有通道2的結(jié)構(gòu)完全相同。所有通道2相對(duì)于對(duì)稱平面P成左右鏡像對(duì)稱分布。所有通道2相對(duì)于對(duì)稱平面Q成上下鏡像對(duì)稱分布。所有通道2的外表面上設(shè)置有8根微調(diào)螺釘3。其延伸進(jìn)通道2內(nèi)部的深度可以從該通道外加以調(diào)節(jié)并固定。
[0027]實(shí)施實(shí)例2 如圖3所示。
[0028]與實(shí)施實(shí)例I相比，差別僅在于:
輸入端和輸出端的形狀為矩形。相對(duì)于平面P，共2個(gè)通道分別被左右對(duì)稱地安排在矩形波導(dǎo)的上寬邊上。
[0029]實(shí)施實(shí)例3 如圖4所示。
[0030]與實(shí)施實(shí)例I相比，差別僅在于:
輸入端和輸出端的形狀為矩形。相對(duì)于對(duì)稱平面P和對(duì)稱平面Q，共4個(gè)通道分別被左右對(duì)稱和上下對(duì)稱地安排在矩形波導(dǎo)的上寬邊和下寬邊上。
[0031]本發(fā)明可以用于各種高功率的微波器件，包括諧波抑制濾波器，功率合成用的功分器和合路器，波導(dǎo)開關(guān)電路，波導(dǎo)衰減器等。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多通道微波器件，其特征在于，包括輸入端(I)和輸出端(4)、至少兩個(gè)通道(2);在每個(gè)通道(2)中沿Z方向設(shè)置有不連續(xù)微波結(jié)構(gòu)；每個(gè)通道(2)的前端與輸入端(I)連通，每個(gè)通道(2)的后端與輸出端(4)連通；所述輸入端(I)的橫截面以平面P為左右鏡像對(duì)稱形狀，輸出端(4)的橫截面以平面P為左右鏡像對(duì)稱形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道微波器件，其特征在于，所有通道(2)沿Z方向在輸入端(I)所在的平面上的投影被輸入端(I)的橫截面所包含。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道微波器件，其特征在于，通道(2)沿Z方向在輸入端(I)所在平面上的投影為投影M,在投影M上，沿任意方向M的任意兩點(diǎn)之間的距離為M, M小于輸入端(I)在任意方向M上的最大尺寸的1.5倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道微波器件，其特征在于，輸入端(I)和輸出端(2)的形狀相同；每個(gè)通道(2)至少在方向N上的外表面為外表面A，在方向N上的輸入端(I)的外表面為外表面B，在方向N上的輸出端(2)的外表面為外表面C，外表面A、外表面B、外表面C處于同一平面內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道微波器件，其特征在于，所有通道(2)相對(duì)于平面P成左右鏡像對(duì)稱分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道微波器件，其特征在于，所述輸入端(I)以平面Q為上下鏡像對(duì)稱形狀，輸出端(4)的橫截面以平面Q為上下鏡像對(duì)稱形狀；所有通道(2)相對(duì)于平面Q成上下鏡像對(duì)稱分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的多通道微波器件，其特征在于，所述輸入端(I)和輸出端(4)為矩形波導(dǎo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多通道微波器件，其特征在于，所有的通道(2)從左到右相對(duì)于平面P成左右鏡像對(duì)稱地安置于輸入端(I)和輸出端(4)的矩形波導(dǎo)的寬邊上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多通道微波器件，其特征在于，共有2N個(gè)通道(2)，所有的通道(2)相對(duì)于平面Q都成鏡像對(duì)稱分布；所有的通道(2)被均分為2組，分別被安排在矩形波導(dǎo)的上寬邊上和下寬邊上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意所述的多通道微波器件，所有通道(2)的外表面上設(shè)置有微調(diào)螺釘(3)，微調(diào)螺釘(3)其延伸進(jìn)通道(2)內(nèi)部的深度可以從該通道外加以調(diào)節(jié)并固定。
【專利摘要】本發(fā)明公開了高功率多通道波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，包括諧波抑制器、用于功率合成的功分器和合路器、衰減器等，包括輸入端和輸出端、至少兩個(gè)通道；在每個(gè)通道中沿Z方向設(shè)置有不連續(xù)微波結(jié)構(gòu)；每個(gè)通道的前端與輸入端連通，每個(gè)通道的后端與輸出端連通；為了便于微波器件的設(shè)計(jì)、加工和微調(diào)，所述輸入端的橫截面以平面P為左右鏡像對(duì)稱形狀，輸出端的橫截面以平面P為左右鏡像對(duì)稱形狀。本發(fā)明具有功率容量高、可調(diào)性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和加工方便的特點(diǎn)，可以在微波毫米波頻段內(nèi)的各種電子系統(tǒng)中用于諧波抑制。
【IPC分類】H01P1-203
【公開號(hào)】CN104868209
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510311747
【發(fā)明人】王清源
【申請(qǐng)人】成都賽納賽德科技有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月10日