一种正交模转换器的制作方法

本发明涉及一种正交模转换器，特别是一种高隔离度的正交模转换器。

背景技术：

正交模转换器是一种能够将电磁波转换为两种模式正交的电磁波的三端口微波无源器件，它被广泛应用于卫星通信、双极化探测系统等领域当中，成为双极化天线中馈电结构的重要组成部分。现有的正交模转换器主要分为两种，一种是利用脊波导作为转换结构，其电气性能良好，但是由于脊波导容差性较低，加工工艺复杂且由于存在简便结构，尺寸较大；另一种是利用方波导开耦合缝的结构，将两种模式分别传输至矩形波导中。这种方案可以有效减小正交模转换器的尺寸，但是由于结构紧凑导致两种模式间隔离较差。而现阶段系统对双极化天线的体积和极化间的隔离度要求越来越高。由于一些系统对抗干扰有很高的要求，目前已有的正交模转换器的极化间隔离已经无法满足要求。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种正交模转换器，解决传统正交模转换器隔离度较低的问题。

一种正交模转换器，包括：水平平面电磁波传输波导、侧壁耦合缝、垂直平面电磁波传输波导、底部耦合缝和耦合腔，还包括：底部隔离柱和侧壁隔离柱。

所述正交模转换器由水平平面电磁波传输波导、垂直平面电磁波传输波导、耦合腔焊接而成。耦合腔是一个截面为正方形，上下两个正方形面开口的中空的长方体腔体结构。水平平面电磁波传输波导是一个单面开口的长方体腔体结构，宽面一侧与耦合腔侧壁连接，水平平面电磁波传输波导与耦合腔公共壁上开有侧壁耦合缝，水平平面电磁波传输波导靠近耦合腔一侧的小端面闭合，该闭合的小端面正对的另一侧小端面开口。垂直平面电磁波传输波导是一个单面开口的长方体腔体结构位于耦合腔底部，其宽面一侧与耦合腔底部连接处开有底部耦合缝，垂直平面电磁波传输波导靠近耦合腔一侧的小端面闭合，该闭合的小端面正对的另一侧小端面开口。底部隔离柱为长条形金属柱，位于底部耦合缝靠近耦合腔一侧，宽度比底部耦合缝小，底部隔离柱两端与耦合腔腔体内壁相连。侧壁隔离柱为长条形金属柱，位于侧壁耦合缝靠近耦合腔一侧，宽度比侧壁耦合缝小，长度比侧壁耦合缝长，侧壁隔离柱两端与侧壁耦合缝两端的金属壁相连。

正交模转换器在工作时，正交模式中的水平平面电磁波通过水平平面电磁波传输波导馈入，经过侧壁耦合缝传输到耦合腔；正交模式中的垂直平面电磁波通过垂直平面电磁波传输波导馈入，经过底部耦合缝耦合至耦合腔；在侧壁耦合缝和底部耦合缝上增加侧壁隔离柱和底部隔离柱使耦合缝只能进行单模传输，阻止水平平面电磁波传输波导中的能量与垂直平面电磁波传输波导中的能量相互串扰，从而提高了正交模转换器的隔离度。

更优的，所述底部隔离柱和侧壁隔离柱的横截面形状为矩形或圆形。

更优的，所述底部隔离柱和侧壁隔离柱的材料为铝合金。

本发明在正交模转换器的耦合腔内加入金属隔离柱，在保证正交模转换器结构紧凑的前提下，提高了正交模转换器的隔离度，是一种非常有推广前景的正交模转换器。

附图说明

图1一种正交模转换器的结构图；

图2一种正交模转换器的俯视图；

图3一种正交模转换器的前视图；

图4一种正交模转换器的右视图。

1.水平平面电磁波传输波导2.侧壁耦合缝3.垂直平面电磁波传输波导4.底部耦合缝5.耦合腔6.底部隔离柱7.侧壁隔离柱

具体实施方式

一种正交模转换器，包括：水平平面电磁波传输波导1、侧壁耦合缝2、垂直平面电磁波传输波导3、底部耦合缝4、耦合腔5，还包括：底部隔离柱6、侧壁隔离柱7。

所述正交模转换器由水平平面电磁波传输波导1、垂直平面电磁波传输波导3、耦合腔5焊接而成。耦合腔5是一个截面为正方形，上下两个正方形面开口的长方体腔体结构。水平平面电磁波传输波导1是一个长方体腔体结构，宽面一侧与耦合腔5侧壁连接，水平平面电磁波传输波导1与耦合腔5公共壁上开有侧壁耦合缝2，水平平面电磁波传输波导1靠近耦合腔5一侧的小端面闭合另一侧小端面开口。垂直平面电磁波传输波导3是一个长方体腔体结构位于耦合腔5底部，其宽面一侧与耦合腔5底部连接处开有底部耦合缝4，垂直平面电磁波传输波导3靠近耦合腔5一侧的小端面闭合另一侧小端面开口。底部隔离柱6为长条形金属柱，位于底部耦合缝4靠近耦合腔5一侧，宽度比底部耦合缝4小，底部隔离柱6两端与耦合腔5腔体内壁相连。侧壁隔离柱7为长条形金属柱，位于侧壁耦合缝2靠近耦合腔5一侧，宽度比侧壁耦合缝2小，长度比侧壁耦合缝2长，侧壁隔离柱7两端与侧壁耦合缝2两端的金属壁相连。

正交模转换器在工作时，正交模式中的水平平面电磁波通过水平平面电磁波传输波导1馈入，经过侧壁耦合缝2传输到耦合腔5；正交模式中的垂直平面电磁波通过垂直平面电磁波传输波导3馈入，经过底部耦合缝4耦合至耦合腔5；在侧壁耦合缝2和底部耦合缝4上增加侧壁隔离柱7和底部隔离柱6使耦合缝只能进行单模传输，阻止水平平面电磁波传输波导1中的能量与垂直平面电磁波传输波导3中的能量相互串扰，从而提高了正交模转换器的隔离度。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种正交模转换器，包括：水平平面电磁波传输波导(1)、侧壁耦合缝(2)、垂直平面电磁波传输波导(3)、底部耦合缝(4)和耦合腔(5)，还包括底部隔离柱(6)和侧壁隔离柱(7)。在侧壁耦合缝(2)上增加侧壁隔离柱(7)，在底部耦合缝(4)上增加底部隔离柱(6)使耦合缝只能进行单模传输，阻止水平平面电磁波传输波导(1)中的能量与垂直平面电磁波传输波导(3)中的能量相互串扰，从而提高了正交模转换器的隔离度。本发明尤其适用于双极化天线的馈电应用。

技术研发人员：王朝;时亮
受保护的技术使用者：北京遥感设备研究所
技术研发日：2018.09.14
技术公布日：2019.01.11