一种92～96GHz正交模耦合器的制作方法

本实用新型属于电子元件技术领域，涉及一种毫米波无源器件，特别涉及一种92～96GHz正交模耦合器。

背景技术：

毫米波正交模耦合器OMT的主要功能是合成和分离正交线极化信号，是毫米波变极化系统的关键部件。毫米波正交模耦合器OMT在电子系统前端的天线馈电中，实现正交极化信号双工传输，即分离与合成，这是毫米波变极化系统的关键部件，其性能好坏直接影响整个系统的性能。另外随着毫米波频率资源的开发，毫米波极化技术已成为毫米波电子系统的关键性技术之一，在民用、军用领域逐渐显现其巨大的发展潜力。极化技术的突出优点是其能明显提高电子系统抗干扰的能力、识别真假目标的能力，并且能实现“频率复用”，增加信道数量，经济有效地利用可能得到的通信频带。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型提供一种92～96GHz正交模耦合器，使其大幅减小尺寸的基础上，可具备宽工作频带、低插入损耗、高隔离度等指标，以解决现有技术中的问题。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种92～96GHz正交模耦合器，包括：矩形波导－圆波导过渡矩形波导端、矩形波导－圆波导过渡和正交模耦合器；所述正交模耦合器包括：正交模耦合器主体可分离部分、正交模耦合器主体矩形波导端和正交模耦合器主体；所述矩形波导－圆波导过渡矩形波导端设置在矩形波导－圆波导过渡的一端；所述矩形波导－圆波导过渡的另一端与正交模耦合器的表面相连；所述正交模耦合器主体可分离部分和正交模耦合器主体之间通过正交模耦合器主体矩形波导端连接。

进一步，所述矩形波导－圆波导过渡上还设有第一金属膜片；所述第一金属膜片设置在矩形波导－圆波导过渡中间并通过导电胶固定。

进一步，所述矩形波导－圆波导过渡上还设有矩形波导－圆波导过渡圆波导端；所述矩形波导－圆波导过渡通过矩形波导－圆波导过渡圆波导端与正交模耦合器的表面相连。

进一步，所述矩形波导－圆波导过渡和正交模耦合器连接处为正交模耦合器主体可分离部分和正交模耦合器主体相连的外表面。

进一步，所述正交模耦合器主体可分离部分和正交模耦合器主体相连处还设有圆波导直通臂。

进一步，所述正交模耦合器主体上还设有第二金属膜片安装槽和第二金属膜片；所述第二金属膜片设置在第二金属膜片安装槽内；所述圆波导直通臂连接第二金属膜片安装槽；所述第二金属膜片安装槽和第二金属膜片设置在正交模耦合器主体可分离部分和正交模耦合器主体相连处。

进一步，所述正交模耦合器主体上还设有公共端圆波导；所述公共端圆波导与第二金属膜片安装槽相连。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1. 矩形波导－圆波导过渡与正交模耦合器主体在结构上采用分体结构，利于调试和测试。

2.结构简单、适合大批量生产。

3.采用上述技术方案的92～96GHz正交模耦合器，具有小尺寸、低驻波比、低插入损耗、高隔离度的特点。

附图说明

图1为本实用新型中整体结构示意图；

图2、图3为本实用新型中矩形波导－圆波导过渡的立体示意图；

图4 为本实用新型中矩形波导－圆波导过渡的剖面图；

图5为本实用新型中正交模耦合器主体的主视立体示意图；

图6为本实用新型中正交模耦合器主体的分解示意图；

图7为本实用新型中正交模耦合器主体的后视立体示意图；

图中：1-矩形波导－圆波导过渡矩形波导端、2-矩形波导－圆波导过渡、3-正交模耦合器主体可分离部分、4-正交模耦合器主体矩形波导端、5-正交模耦合器主体、6-矩形波导－圆波导过渡圆波导端、7-第一金属膜片、8-圆波导直通臂、8-第二金属膜片安装槽、10-第二金属膜片、11-公共端圆波导。

具体实施方式

一种92～96GHz正交模耦合器，包括：矩形波导－圆波导过渡矩形波导端1、矩形波导－圆波导过渡2和正交模耦合器；正交模耦合器包括：正交模耦合器主体可分离部分3、正交模耦合器主体矩形波导端4和正交模耦合器主体5；矩形波导－圆波导过渡矩形波导端1设置在矩形波导－圆波导过渡2的一端；矩形波导－圆波导过渡2的另一端与正交模耦合器的表面相连；正交模耦合器主体可分离部分3和正交模耦合器主体5之间通过正交模耦合器主体矩形波导端4连接。

前述矩形波导－圆波导过渡2上还设有第一金属膜片7；第一金属膜片7设置在矩形波导－圆波导过渡2中间并通过导电胶固定。

前述矩形波导－圆波导过渡2上还设有矩形波导－圆波导过渡圆波导端6；矩形波导－圆波导过渡2通过矩形波导－圆波导过渡圆波导端6与正交模耦合器的表面相连。

前述矩形波导－圆波导过渡2和正交模耦合器连接处为正交模耦合器主体可分离部分3和正交模耦合器主体5相连的外表面。

前述正交模耦合器主体可分离部分3和正交模耦合器主体5相连处还设有圆波导直通臂8。

前述正交模耦合器主体5上还设有第二金属膜片安装槽9和第二金属膜片10；第二金属膜片10设置在第二金属膜片安装槽9内；圆波导直通臂8连接第二金属膜片安装槽9；第二金属膜片安装槽9和第二金属膜片10设置在正交模耦合器主体可分离部分3和正交模耦合器主体5相连处。

前述正交模耦合器主体5上还设有公共端圆波导11；公共端圆波导11与第二金属膜片安装槽9相连。

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示的一种92～96GHz正交模耦合器，由矩形波导－圆波导过渡2和正交模耦合器主体5；92～96GHz正交模耦合器输入输出端口均可与FUPG900标准波导法兰安装接口对接；矩形波导－圆波导过渡由矩形波导2－圆波导6转换和内部的第一金属膜片7构成；矩形波导－圆波导过渡矩形波导端1传输垂直极化波；正交模耦合器主体矩形波导端4传输水平极化波；矩形波导－圆波导过渡由矩形波导－圆波导转换和内部的第一金属膜片7构成，第一金属膜片7的存在可增加传输的垂直极化电磁波极化纯度。

正交模耦合器主体5由传输垂直极化波的圆波导直通臂8、传输水平极化波的矩形波导端口4、圆波导直通臂8内的第二金属膜片10构成，其中圆波导端口和矩形波导端口为正交结构，圆波导直通臂末端与公共圆波导相通。

极化分离匹配网络是整个正交模耦合器的核心部分，它是分离2个正交极化波垂直极化波和水平极化波的关键部分。包括正交模耦合器主体矩形波导端 4、圆波导直通臂8、圆波导直通臂8中心的第二金属膜片10。对于垂直极化波而言，直通臂中的膜片几乎无影响，对水平极化波相当于一个短路平面，目的在于防止水平极化进入侧臂，从而提高隔离度。第二金属膜片10同样用于抑制水平极化在直通臂中的传输，第二金属膜片10越长，对水平极化传输的抑制越完全，但这会导致垂直极化波的回波损耗增加，因此也需要对第二金属膜片10的长度进行合理选择。

在本实施例中，矩形波导型号为BJ900，其长边为2.54mm，短边为1.27mm。圆波导型号为BY890，其内部直径为2.388mm。矩形波导－圆波导过渡端口采用FUPG900标准波导法兰。第一金属膜片7位于矩形波导－圆波导过渡2中间，平行于BJ900矩形波导1长边，膜片长度在11～15mm之间，厚度在0.1～0.15mm之间，膜片用导电胶固定在内腔中心位置。第二金属膜片10位于BY890圆波导直通臂8中间，膜片长度在9～12mm之间，厚度在0.1～0.15mm之间，膜片在安装槽内,右端距器件中心1.8～2mm。正交模耦合器主体5采用分体加工模式，正交模耦合器主体可分离部分3可与正交模耦合器主体分离，以利于加工和装配。

采用上述技术方案，考虑到实际应用需要，研制出了具有结构简单、频带宽、适合大批量生产等优点的92～96GHz正交模耦合器。

该器件具有工作频带宽、传输损耗低、隔离度高等优点。在 92～ 96GHz，测得垂直极化传输损耗典型值为 0.3dB、最小损耗0.2dB；水平极化传输损耗典型值为0.5dB、最小损耗 0.3dB；各端口回波损耗优于15dB；端口隔离度典型值为 25dB、最大隔离30dB。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。