双脊波导魔T的制作方法

本发明涉及微波传输器件，尤其涉及一种体积小、匹配效果好的双脊波导魔t。

背景技术：

1、微波系统中常用et、ht和魔t（magic tee）这三种接头做为功率分配/合成元件。其中波导et接头可将e口输入的信号在平衡臂两端等幅反相输出，相反，如果在平衡臂两端等幅反相输入信号则在e口合成输出。波导ht接头可将h口输入的信号在平衡臂两端等幅同相输出，相反，如果在平衡臂两端等幅同相输入信号则在h口合成输出。而波导魔t是由et和ht结合的新型结构，其特点是共有4个臂，平衡臂两端对称，另外还分别有e臂和h臂。从e臂输入的信号会在平衡臂两端等幅反相输出，h臂隔离；从h臂输入的信号会在平衡臂两端等幅同相输出，e臂隔离；从平衡臂任一端输入的信号在e臂和h臂等分输出，对应平衡臂另一端则隔离。因此魔t具有对口隔离、邻口3db耦合和完全匹配的特点，其功能相比单一的et、ht而言更加完备，在微波领域，尤其在功率合成/分配、单脉冲雷达和差比较器、阻抗桥、平衡双工器、微波鉴别器、雷达收发开关、平衡混频器、移相器等场合。虽然波导魔t在微波系统中具有广泛的适用性，但现有技术中的波导魔t的匹配效果一般且高频谐振较多，造成使用效果不好。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是如何提供一种工作带宽宽、匹配效果好并能够有效的减少高频谐振的双脊波导魔t。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种双脊波导魔t，包括竖直设置的上波导段，所述上波导段的下端波导口与下波导段的上端波导口连接，所述下波导段的下端波导口与上腔体的上波导口连接，所述上腔体的下方固定连接有下腔体，当所述上腔体与下腔体固定连接后形成内部为t型腔的腔体结构，所述上波导段经所述下波导段与所述腔体结构的t型腔相连通；所述上波导段与所述下波导连接后构成所述波导魔t的e臂，所述上腔体与下腔体固定连接后形成的腔体结构向前延伸的部分构成所述波导魔t的h臂。

3、进一步的技术方案在于：所述上波导段包括上法兰连接部，所述上法兰连接部的下表面形成有第一连接筒部，所述上法兰连接部与所述第一连接筒部连接后在其内部形成有竖直的第一波导通道，所述第一波导通道的上端开口为第一波导端口，所述第一波导通道的下端开口为第二波导端口，所述第一波导通道的相对设置的两个宽边内壁上各形成有一条第一波导脊。

4、进一步的技术方案在于：所述下波导段包括下法兰连接部，所述下法兰连接部的上表面设置有与所述第二波导端口相适配的安装凸台，所述下波导段内形成有第二波导通道，所述第二波导通道贯穿所述安装凸台以及下法兰连接部后，在所述安装凸台的上表面形成有第三波导端口并在所述下法兰连接部的下表面形成第四波导端口，所述第二波导端口与所述第三波导端口相对设置，使得所述第一波导通道与所述第二波导通道相连通，所述第二波导通道的相对设置的两个宽边内壁上各形成有一条第二波导脊。

5、进一步的技术方案在于：所述上腔体包括上腔体板，所述上腔体板的左侧形成有左上半法兰连接部，所述上腔体板的右侧形成有右上半法兰连接部，所述上腔体板的前侧形成有前上半法兰连接部，所述上腔体板的上表面与所述下波导段的下端波导口相对应的部位具有第五波导端口，与所述第五波导端口相对应的所述上腔体板的下表面形成有第六波导端口，所述第五波导端口与所述第六波导端口之间形成第三波导通道，所述第三波导通道的相对设置的两个宽边内壁上各形成有一条第三波导脊；

6、所述上腔体板的下表面形成有t型的上凹槽结构，所述上凹槽结构的左侧被所述第六波导端口分为上左半凹槽，所述上凹槽结构的右侧被所述第六波导端口分为上右半凹槽，所述上凹槽结构的前侧被所述第六波导端口分为上前半凹槽，其中的一条第三波导脊沿着所述上腔体板的下表面向右延伸，在所述上腔体板的下表面的右侧形成有第一阶梯形脊，其中的另一条第三波导脊沿着所述上腔体板的下表面向左延伸，在所述上腔体板的下表面的左侧形成有第二阶梯形脊；所述上前半凹槽内形成有向外延伸的第三阶梯形脊；靠近所述第三阶梯形脊内侧端部的第三波导通道内形成有水平的e臂匹配模块 。

7、进一步的技术方案在于：所述下腔体包括下腔体板，所述下腔体板的左侧形成有左下半法兰连接部，所述下腔体板的右侧形成有右下半法兰连接部，所述下腔体板的前侧形成有前下半法兰连接部，所述下腔体板的上表面与所述第六波导端口相对应的位置形成有插孔，所述插孔贯穿所述下腔体板的上下表面；

8、所述下腔体板的上表面形成有t型的下凹槽结构，所述下凹槽结构包括左右延伸的x轴凹槽部以及前后延伸的y轴凹槽部，所述x轴凹槽部的中间形成有左右延伸的第四阶梯型脊，所述y轴凹槽部的中间形成有前后延伸的第五阶梯型脊，所述第五阶梯型脊与所述第四阶梯型脊垂直且接触。

9、进一步的技术方案在于：所述插孔内设置有隔片，所述隔片的下部将所述插孔封闭，所述隔片的上部插入到第三波导脊后侧的第三波导通道内；与所述插孔相对应的所述下腔体的下表面形成有封盖，通过所述封盖将所述隔片的下侧端部以及插孔进行封闭；当所述上腔体与所述下腔体固定连接时，上左半波导端口与下左半波导端口连接后组成第七波导端口，上右半波导端口与下右半波导端口连接后组成第八波导端口，上前半波导端口与下前半波导端口连接后组成第九波导端口；第二阶梯形脊以及第三阶梯形脊的高度从外向内呈阶梯状逐渐增加；在所述上左半凹槽的外侧形成有上左半波导端口，所述上右半凹槽的外侧形成有上右半波导端口，所述上前半凹槽的外侧形成有前半波导端口。

10、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本申请所述波导魔t中四个端口（第一波导端口、第七波导端口、第八波导端口和第九波导端口）的通道内均设置有双脊结构，可有效增加魔 t的工作带宽；

11、各个端口内的通道利用阶梯结构进行阻抗匹配，相较于斜线过度结构，阶梯结构需要的匹配长度更短，可有效减小结构尺寸；

12、在四个波导相交处增加阶梯匹配块结构（第四阶梯型脊上的第二组连续凸台），该结构产生的反射波与原本接头处由于不连续性引起的反射波相互抵消，从而达到较好的匹配效果；

13、在平行于 h 臂电场的方向上加一个 t 型的金属膜片（隔片），可进一步优化阻抗匹配，消除高频谐振，提升端口隔离度，相较于圆柱形匹配结构，金属膜片可以有效减少高频谐振；

14、e 臂的匹配优化依靠平行于 e 臂电场的e臂匹配膜块来实现，该结构主要用于完善e 臂的阻抗匹配，较小不连续结构产生的反射波，同时提高端口隔离度。

技术特征：

1.一种双脊波导魔t，其特征在于：包括竖直设置的上波导段（1），所述上波导段（1）的下端波导口与下波导段（2）的上端波导口连接，所述下波导段（2）的下端波导口与上腔体（3）的上波导口连接，所述上腔体（3）的下方固定连接有下腔体（4），当所述上腔体（3）与下腔体（4）固定连接后形成内部为t型腔的腔体结构，所述上波导段（1）经所述下波导段（2）与所述腔体结构的t型腔相连通；所述上波导段（1）与所述下波导段（2）连接后构成所述波导魔t的e臂，所述上腔体（3）与下腔体（4）固定连接后形成的腔体结构向前延伸的部分构成所述波导魔t的h臂。

2.如权利要求1所述的双脊波导魔t，其特征在于：所述上波导段（1）包括上法兰连接部（1-1），所述上法兰连接部（1-1）的下表面形成有第一连接筒部（1-2），所述上法兰连接部（1-1）与所述第一连接筒部（1-2）连接后在其内部形成有竖直的第一波导通道，所述第一波导通道的上端开口为第一波导端口（1-3），所述第一波导通道的下端开口为第二波导端口（1-4），所述第一波导通道的相对设置的两个宽边内壁上各形成有一条第一波导脊（1-5）。

3.如权利要求2所述的双脊波导魔t，其特征在于：所述下波导段（2）包括下法兰连接部（2-1），所述下法兰连接部（2-1）的上表面设置有与所述第二波导端口（1-4）相适配的安装凸台（2-2），所述下波导段（2-1）内形成有第二波导通道，所述第二波导通道贯穿所述安装凸台（2-2）以及下法兰连接部（2-1）后，在所述安装凸台（2-2）的上表面形成有第三波导端口（2-3）并在所述下法兰连接部（2-1）的下表面形成第四波导端口（2-4），所述第二波导端口（1-4）与所述第三波导端口（2-3）相对设置，使得所述第一波导通道与所述第二波导通道相连通，所述第二波导通道的相对设置的两个宽边内壁上各形成有一条第二波导脊（2-5）。

4.如权利要求1所述的双脊波导魔t，其特征在于：所述上腔体（3）包括上腔体板（3-1），所述上腔体板（3-1）的左侧形成有左上半法兰连接部（3-2），所述上腔体板（3-1）的右侧形成有右上半法兰连接部（3-3），所述上腔体板（3-1）的前侧形成有前上半法兰连接部（3-4），所述上腔体板（3-1）的上表面与所述下波导段（2）的下端波导口相对应的部位具有第五波导端口（3-5），与所述第五波导端口（3-5）相对应的所述上腔体板（3-1）的下表面形成有第六波导端口（3-6），所述第五波导端口（3-5）与所述第六波导端口（3-6）之间形成第三波导通道，所述第三波导通道的相对设置的两个宽边内壁上各形成有一条第三波导脊（3-7）；

5.如权利要求4所述的双脊波导魔t，其特征在于：所述第一阶梯形脊（3-8）、第二阶梯形脊（3-9）以及第三阶梯形脊（3-10）的高度从外向内呈阶梯状逐渐增加；在所述上左半凹槽的外侧形成有上左半波导端口（3-11），所述上右半凹槽的外侧形成有上右半波导端口（3-12），所述上前半凹槽的外侧形成有上前半波导端口（3-13）。

6.如权利要求4所述的双脊波导魔t，其特征在于：所述上左半凹槽通过所述第一阶梯形脊（3-8）分为前后两部分，前后两部分的上左半凹槽的底面为阶梯状底面，且阶梯状底面的高度从外到内呈阶梯状逐渐增加；所述上右半凹槽通过所述第二阶梯形脊（3-9）分为前后两部分，前后两部分的上右半凹槽的底面为阶梯状底面，且阶梯状底面的高度从外到内呈阶梯状逐渐增加；所述上前半凹槽通过所述第三阶梯形脊（3-10）分为左右两部分，左右两部分的前半凹槽的底面为阶梯状底面，且阶梯状底面的高度从外到内呈阶梯状逐渐增加，第六波导端口（3-6）与所述上左半凹槽、上右半凹槽以及上前半凹槽相连通。

7.如权利要求4所述的双脊波导魔t，其特征在于：所述下腔体（4）包括下腔体板（4-1），所述下腔体板（4-1）的左侧形成有左下半法兰连接部（4-2），所述下腔体板的右侧形成有右下半法兰连接部（4-3），所述下腔体板的前侧形成有前下半法兰连接部（4-4），所述下腔体板（4-1）的上表面与所述第六波导端口（3-6）相对应的位置形成有插孔（4-5），所述插孔（4-5）贯穿所述下腔体板（4-1）的上下表面；

8.如权利要求7所述的双脊波导魔t，其特征在于：所述第四阶梯形脊（4-6）包括左右对称设置的左半第四阶梯形脊（4-6-1）和右半第四阶梯形脊（4-6-2），所述左半第四阶梯形脊（4-6-1）和右半第四阶梯形脊（4-6-2）为从外到内逐渐增高的连续的四级阶梯型结构；所述第五阶梯型脊（4-7）包括靠近外侧的第一组连续凸台（4-7-1）和靠近所述四阶梯型脊的第二组连续凸台（4-7-2），第二组连续凸台（4-7-2）位于所述e臂匹配模块（3-14）的下侧；

9.如权利要求7所述的双脊波导魔t，其特征在于：所述x轴凹槽部的左侧通过所述左半第四阶梯形脊（4-6-1）分为前左x轴凹槽部和后左x轴凹槽部两部分，所述x轴凹槽部的右侧通过所述右半第四阶梯形脊（4-6-2）分为前右x轴凹槽部和后右x轴凹槽部两部分，前左x轴凹槽部、后左x轴凹槽部、前右x轴凹槽部以及后右x轴凹槽的底面为连续的三级阶梯状底面，且阶梯状底面的高度从外到内呈阶梯状逐渐增加；

10.如权利要求8所述的双脊波导魔t，其特征在于：所述插孔（4-5）内设置有隔片（5），所述隔片（5）的下部将所述插孔（4-5）封闭，所述隔片（5）的上部插入到第三波导脊（3-7）后侧的第三波导通道内；与所述插孔（4-5）相对应的所述下腔体（4）的下表面形成有封盖（6），通过所述封盖（6）将所述隔片（5）的下侧端部以及插孔（4-5）进行封闭；

技术总结
本发明公开了一种双脊波导魔T，涉及微波技术领域。所述双脊波导魔T包括竖直设置的上波导段，所述上波导段的下端波导口与下波导段的上端波导口连接，所述下波导段的下端波导口与上腔体的上波导口连接，所述上腔体的下方固定连接有下腔体，当所述上腔体与下腔体固定连接后形成内部为T型腔的腔体结构，所述上波导段经所述下波导段与所述腔体结构的T型腔相连通；所述上波导段与所述下波导连接后构成所述波导魔T的E臂，所述上腔体与下腔体固定连接后形成的腔体结构向前延伸的部分构成所述波导魔T的H臂。所述波导魔T具有工作带宽宽、匹配效果好、体积小并能够有效的减少高频谐振等优点。

技术研发人员：胡南
受保护的技术使用者：北京星英联微波科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23