一種正交耦合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種正交耦合器。
【背景技術(shù)】
[0002]Ka波段信號收發(fā)機(jī)(ODU)是一款地面衛(wèi)星通信設(shè)備，其功能是實(shí)現(xiàn)Ka頻段的衛(wèi)星與地面站之間的通信。
[0003]Ka波段信號收發(fā)機(jī)(ODU)中，噪聲系數(shù)、發(fā)射EIRP、收發(fā)隔離度是比較關(guān)鍵的指標(biāo)，ka頻段正交模耦合器位于射頻前端與天線間，其發(fā)射頻率正好在接收1.5倍頻率處，高性能、低成本的正交模耦合器意義就格外重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種正交模耦合器，用以實(shí)現(xiàn)高性能低成本的正交模耦合器。
[0005]其具體的技術(shù)方案如下:
[0006]—種正交模耦合器，所述正交模耦合器包括:第一輸入接口、第二輸入接口、輸出接口、E面波導(dǎo)濾波器、漸變褶皺波導(dǎo)濾波器、阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片，其中，
[0007]所述第一輸入接口，通過所述E面波導(dǎo)濾波器以及所述阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片與所述輸出接口連接，所述第一輸入接口為輸入Ka頻段信號的接口；
[0008]所述第二輸入接口，通過所述漸變褶皺波導(dǎo)濾波器與所述輸出接口連接，所述第二輸入接口為輸入K頻段信號的接口 ；
[0009]所述輸出接口為正交耦合器圓波導(dǎo)輸出的接口。
[0010]可選的，所述第一輸入接口為5.6mmX2.0mm的非標(biāo)矩形波導(dǎo)。
[0011 ] 3、如權(quán)利要求1所述的正交模耦合器，其特征在于，所述第二輸入接口為9mm X
4.5mm非標(biāo)矩形波導(dǎo)。
[0012]可選的，所述輸出接口為Φ11.24mm非標(biāo)圓波導(dǎo)。
[0013]可選的，所述阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片為可以調(diào)節(jié)尺寸的膜片，用于調(diào)節(jié)所述正交模耦合器的插入損耗以及駐波性能。
[0014]可選的，所述E面波導(dǎo)濾波器包括多個(gè)E面膜片，所述E面膜片為可調(diào)尺寸的膜片，所述E面膜片相互連接，用于調(diào)節(jié)Ka頻段通帶的中心頻率、插入損耗、駐波性能。
[0015]可選的，所述漸變褶皺波導(dǎo)濾波器包括多個(gè)諧振腔，所述諧振腔可調(diào)節(jié)尺寸位置，用于調(diào)節(jié)K頻段通帶的中心頻率、插入損耗、駐波性能。
[0016]通過本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種正交模耦合器，對于特定尺寸的波導(dǎo)，設(shè)計(jì)了阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片，實(shí)現(xiàn)了輸入輸出阻抗匹配;并且對于單個(gè)圓波導(dǎo)正交模耦合器設(shè)計(jì)了正交方式輸出的矩形波導(dǎo)口，實(shí)現(xiàn)了信號的極化分離;對于單個(gè)E面膜片波導(dǎo)濾波器采用減小波導(dǎo)長邊尺寸的方法，利用波導(dǎo)低頻截止特性，提高K頻段帶外抑制，有效降低了E面膜片波導(dǎo)濾波器的階數(shù)，減少了通帶插入損耗。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種正交模耦合器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中第二輸入接口與輸出接口間的S參數(shù)仿真結(jié)果圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中第一輸入接口與輸出接口間的S參數(shù)仿真結(jié)果圖；
[0020]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中第一輸入接口與第二輸入接口間的S參數(shù)仿真結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種正交模耦合器，該正交模耦合器包括:第一輸入接口、第二輸入接口、輸出接口、E面波導(dǎo)濾波器、漸變褶皺波導(dǎo)濾波器、阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片；第一輸入接口，通過E面波導(dǎo)濾波器以及阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片與輸出接口連接，第一輸入接口為輸入Ka頻段信號的接口 ；第二輸入接口，通過漸變褶皺波導(dǎo)濾波器與輸出接口連接，第二輸入接口為輸入K頻段信號的接口 ；輸出接口為正交耦合器圓波導(dǎo)輸出的接口。
[0022]通過本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種正交模耦合器，對于特定尺寸的波導(dǎo)，設(shè)計(jì)了阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片，實(shí)現(xiàn)了輸入輸出阻抗匹配;并且對于單個(gè)圓波導(dǎo)正交模耦合器設(shè)計(jì)了正交方式輸出的矩形波導(dǎo)口，實(shí)現(xiàn)了信號的極化分離;對于單個(gè)E面膜片波導(dǎo)濾波器采用減小波導(dǎo)長邊尺寸的方法，利用波導(dǎo)低頻截止特性，提高K頻段帶外抑制，有效降低了E面膜片波導(dǎo)濾波器的階數(shù)，減少了通帶插入損耗。
[0023]下面通過附圖以及具體實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案做詳細(xì)的說明，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體技術(shù)特征只是對本發(fā)明技術(shù)方案的說明，而不是限定，在不沖突的情況下，本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體技術(shù)特征可以相互組合。
[0024]如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例中一種正交模耦合器的結(jié)構(gòu)示意圖，該正交模耦合器包括:
[0025]第一輸入接口11、第二輸入接口 102、輸出接口 103、E面波導(dǎo)濾波器104、漸變褶皺波導(dǎo)濾波器105、阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片106;
[0026]第一輸入接口 101，通過E面波導(dǎo)濾波器104以及阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片106與輸出接口103連接，第一輸入接口 1I為輸入Ka頻段信號的接口；
[0027 ]第二輸入接口 1 2，通過漸變褶皺波導(dǎo)濾波器1 5與輸出接口 1 3連接，第二輸入接口 102為輸入K頻段信號的接口 ；
[0028]輸出接口103為正交耦合器圓波導(dǎo)輸出的接口。
[0029]具體來講，第一輸入接口101為5.6mmX 2.0mm的非標(biāo)矩形波導(dǎo)輸入口，是正交模耦合器Ka頻段信號輸入口 ；第二輸入接口 102是正交模耦合器K頻段信號輸入口 ；輸出接口 103是正交模親合器圓波導(dǎo)輸出口，第一輸入接口 101、第二輸入接口 102在正交模親合器中波導(dǎo)位置正交輸出，實(shí)現(xiàn)正交模耦合器極化分離功能。
[0030]第二輸入接口102為9mm X 4.5mm非標(biāo)矩形波導(dǎo)輸出接口。第二輸入接口為Ka頻段垂直極化信號輸入口。
[0031]通過上述的漸變褶皺波導(dǎo)濾波器105、阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片106，使得Ka評斷垂直極化信號與K頻段水平極化信號具有良好的隔離度。
[0032]進(jìn)一步，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片106為可以調(diào)節(jié)尺寸的膜片，用于調(diào)節(jié)所述正交模耦合器的插入損耗以及駐波性能。
[0033]進(jìn)一步，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述E面波導(dǎo)濾波器104包括多個(gè)E面膜片，所述E面膜片為可調(diào)尺寸的膜片，所述E面膜片相互連接，用于調(diào)節(jié)Ka頻段通帶的中心頻率、插入損耗、駐波性能。E面波導(dǎo)濾波器在K頻段具有良好的帶外抑制，5.6mm X 2mm非標(biāo)矩形波導(dǎo)在K頻段截止，可有效改善K頻段輸出口間信號隔離度。
[0034]進(jìn)一步，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述漸變褶皺波導(dǎo)濾波器105包括多個(gè)諧振腔，所述諧振腔可調(diào)節(jié)尺寸位置，用于調(diào)節(jié)K頻段通帶的中心頻率、插入損耗、駐波性能。漸變褶皺波導(dǎo)濾波器105可抑制高次諧波，在通帶1.5倍頻率處有良好的帶外抑制，可有效改善Ka頻段輸出口間信號隔離度。
[0035]這里通過具體的仿真結(jié)果示意圖來進(jìn)一步的本方案做說明。
[0036]如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例中第二輸入接口102與輸出接口 103間的S參數(shù)仿真結(jié)果圖，從圖中可以看到通帶是18?21.5GHz，插入損耗小于0.15dB，在Ka頻段抑制大于60dB。
[0037]如圖3所示本發(fā)明實(shí)施例中第一輸入接口101與輸出接口 103間的S參數(shù)仿真結(jié)果圖，從圖中可以看到通帶是28.5?30.5GHz，插入損耗小于0.ldB，在K頻段抑制大于80dB。
[0038]如圖4所示本發(fā)明實(shí)施例中第一輸入接口101與第二輸入接口 102間的S參數(shù)仿真結(jié)果圖，從圖中可以看到帶內(nèi)隔離度大于10dB
[0039]本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種正交模耦合器至少具有如下有益效果:
[0040](I)對于特定尺寸的波導(dǎo)，設(shè)計(jì)了匹配膜片，實(shí)現(xiàn)了輸入輸出阻抗匹配。
[0041](2)對于單個(gè)圓波導(dǎo)正交模耦合器設(shè)計(jì)了正交方式輸出的矩形波導(dǎo)口，實(shí)現(xiàn)了信號的極化分離；
[0042](3)對于單個(gè)E面膜片波導(dǎo)濾波器采用減小波導(dǎo)長邊尺寸的方法，利用波導(dǎo)低頻截止特性，提高K頻段帶外抑制，有效降低了E面膜片波導(dǎo)濾波器的階數(shù)，減少了通帶插入損耗；
[0043](4)對于單個(gè)漸變褶皺波導(dǎo)濾波器，采用改變各腔高度和深度，較少高次模的生成，達(dá)到I.5倍頻處諧波抑制；
[0044]盡管已描述了本申請的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。
[0045 ]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本申請進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種正交模耦合器，其特征在于，所述正交模耦合器包括:第一輸入接口、第二輸入接口、輸出接口、E面波導(dǎo)濾波器、漸變褶皺波導(dǎo)濾波器、阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片，其中， 所述第一輸入接口，通過所述E面波導(dǎo)濾波器以及所述阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片與所述輸出接口連接，所述第一輸入接口為輸入Ka頻段信號的接口； 所述第二輸入接口，通過所述漸變褶皺波導(dǎo)濾波器與所述輸出接口連接，所述第二輸入接口為輸入K頻段信號的接口 ； 所述輸出接口為正交耦合器圓波導(dǎo)輸出的接口。2.如權(quán)利要求1所述的正交模親合器，其特征在于，所述第一輸入接口為5.6mm X 2.0mm的非標(biāo)矩形波導(dǎo)。3.如權(quán)利要求1所述的正交模親合器，其特征在于，所述第二輸入接口為9_X 4.5mm非標(biāo)矩形波導(dǎo)。4.如權(quán)利要求1所述的正交模耦合器，其特征在于，所述輸出接口為Φ11.24mm非標(biāo)圓波導(dǎo)。5.如權(quán)利要求1所述的正交模耦合器，其特征在于，所述阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片為可以調(diào)節(jié)尺寸的膜片，用于調(diào)節(jié)所述正交模耦合器的插入損耗以及駐波性能。6.如權(quán)利要求1所述的正交模耦合器，其特征在于，所述E面波導(dǎo)濾波器包括多個(gè)E面膜片，所述E面膜片為可調(diào)尺寸的膜片，所述E面膜片相互連接，用于調(diào)節(jié)Ka頻段通帶的中心頻率、插入損耗、駐波性能。7.如權(quán)利要求1所述的正交模耦合器，其特征在于，所述漸變褶皺波導(dǎo)濾波器包括多個(gè)諧振腔，所述諧振腔可調(diào)節(jié)尺寸位置，用于調(diào)節(jié)K頻段通帶的中心頻率、插入損耗、駐波性會K。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種正交模耦合器，該正交模耦合器包括：第一輸入接口、第二輸入接口、輸出接口、E面波導(dǎo)濾波器、漸變褶皺波導(dǎo)濾波器、阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片；第一輸入接口，通過E面波導(dǎo)濾波器以及阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片與輸出接口連接，第一輸入接口為輸入Ka頻段信號的接口；第二輸入接口，通過漸變褶皺波導(dǎo)濾波器與輸出接口連接，第二輸入接口為輸入K頻段信號的接口；輸出接口為正交耦合器圓波導(dǎo)輸出的接口。通過本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種正交模耦合器，對于特定尺寸的波導(dǎo)，設(shè)計(jì)了阻抗匹配調(diào)節(jié)膜片，實(shí)現(xiàn)了輸入輸出阻抗匹配；并且對于單個(gè)圓波導(dǎo)正交模耦合器設(shè)計(jì)了正交方式輸出的矩形波導(dǎo)口，實(shí)現(xiàn)了信號的極化分離。
【IPC分類】H01P5/16
【公開號】CN105529518
【申請?zhí)枴緾N201510955953
【發(fā)明人】鄢波
【申請人】航天恒星科技有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年12月18日