阅读说明：本技术 毫米波大功率超宽带波导耦合装置 (Millimeter wave high-power ultra-wideband waveguide coupling device ) 是由 王文弢 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开的一种毫米波大功率超宽带波导耦合装置,旨在提供一种具有较宽的监测频率带宽的毫米波导耦合装置。本发明通过下述技术方案实现：矩形波导体(1)内置过渡连接射频输入玻珠(3)的阶梯过渡输入波导转接器(2),阶梯过渡输入波导转接器同轴通过射频输入玻珠相连耦合主路(4),耦合主路通过同轴过渡连接射频输出玻珠(5)和阶梯过渡输出波导转接器(6)；矩形金属板上的空金属块内置U形耦合副路,U形耦合副路一端相连射频玻珠的射频连接器,另一端相连射频支路玻珠,经被射频负载形成进入监测系统的毫米波大功率超宽带波导耦合装置。本发明解决了现有技术电磁波选择性只适合一定的频率传播,无法监测频率低的频率成分的缺陷。(The invention discloses a millimeter wave high-power ultra-wideband waveguide coupling device, and aims to provide a millimeter wave waveguide coupling device with a wider monitoring frequency bandwidth. The invention is realized by the following technical scheme: a stepped transition input waveguide adapter (2) in transition connection with a radio frequency input glass bead (3) is arranged in the rectangular waveguide body (1), the stepped transition input waveguide adapter is coaxially connected with a coupling main circuit (4) through the radio frequency input glass bead, and the coupling main circuit is connected with a radio frequency output glass bead (5) and a stepped transition output waveguide adapter (6) through coaxial transition; a hollow metal block on a rectangular metal plate is internally provided with a U-shaped coupling secondary circuit, one end of the U-shaped coupling secondary circuit is connected with a radio frequency connector of a radio frequency glass bead, the other end of the U-shaped coupling secondary circuit is connected with a radio frequency branch glass bead, and the U-shaped coupling secondary circuit is loaded by radio frequency to form a millimeter wave high-power ultra wide band waveguide coupling device entering a monitoring system. The invention overcomes the defect that the selectivity of the electromagnetic wave in the prior art is only suitable for certain frequency transmission and can not monitor the frequency component with low frequency.)

毫米波大功率超宽带波导耦合装置

技术领域

本发明涉及高频段无线通信领域设备中的监测毫米波大波导功率及频谱的耦合装置。尤其是毫米波大功率超宽带波导耦合装置。

背景技术

当今，微波频段变得越来越拥挤，毫米波可用频带宽，大大提高了信息传输速率，在一定程度上缓解了频段拥挤的局面，毫米波的主要缺点是在大气层中传输时频率选择性吸收和散射比低频率上的无线电波更为严重，特别是在大气中存在水凝物和其它不均匀性条件下。毫米波耦合器可以有效监测通信过程中的信道质量,波导具有低损耗和高功率容量的特性,因此毫米波大功率耦合装置多采用波导结构。为了适应电子设备发展的不同需要，耦合器也从单孔耦合发展到多孔耦合，从波导的窄边耦合发展到宽边耦合，以满足窄带、宽带和弱耦合、强耦合的不同要求。毫米波大功率通信系统要进行功率监测，一般在毫米波天线后端安装有波导耦合装置，作为功率及频谱监测设备。由于波导耦合装置本身传输限制很难做到传输带宽很宽，尤其当带宽要兼容频率低的部分时，传统的波导耦合装置很难提供需要的性能。毫米波大功率超宽带波导耦合装置作为功率及频谱监测设备，安装在毫米波天线后端；现有技术毫米波大功率超宽带波导耦合装置主要存在无法监测频率低的频率成分和体积相对较大，浪费大量空间不利于小型化和系统的紧凑性布局等问题和缺陷：现有装置长度较长，浪费大量空间不利于小型化和系统的紧凑性布局。虽然现有的矩形波导都具有一定的电磁波选择性，但只适合一定的频率传播。由于有毫米波大功率超宽带波导耦合装置在实际应用上只能监测部分频率；其本身波导传输电磁波模式的限制，能传输的电磁波频率有限，无法监测频率低的频率成分。如果要监测的频率带宽较宽，现有毫米波大功率超宽带波导耦合装置就非常困难。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术无法监测频率低的频率成分和体积相对较大，浪费大量空间不利于小型化和系统的紧凑性布局等问题，提供一种结构紧凑，体小，具有较宽的监测频率带宽的毫米波大功率超宽带波导耦合装置。

发明的上述目的可以通过以下技术方案予以实现，一种毫米波大功率超宽带波导耦合装置，包括：分别设置在矩形腔体两端矩形腔中的矩形波导体1、固联在矩形波导体1上的矩形金属板和固联在介质基板波导体脊背上的中空金属块13，其特征在于：矩形波导体1内置过渡连接射频输入玻珠3的阶梯过渡输入波导转接器2，阶梯过渡输入波导转接器2同轴通过射频输入玻珠3相连耦合主路4，耦合主路4通过同轴过渡连接射频输出玻珠5和阶梯过渡输出波导转接器6；矩形金属板上的空金属块13内置U形耦合副路8，U形耦合副路8一端相连射频玻珠9的射频连接器10，另一端相连射频支路玻珠11，经被射频负载12形成进入监测系统的毫米波大功率超宽带波导耦合装置。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。

结构紧凑，体小。本发明利用分别设置在长条形的矩形金属板板两端矩形腔中的矩形波导体1、固联在矩形波导体1上的矩形金属板和固联在介质基板波导体脊背上的中空金属块13完成阶梯过渡输入波导转接，矩形波导体1内置过渡连接射频输入玻珠3的阶梯过渡输入波导转接器2，阶梯过渡输入波导转接器2同轴通过射频输入玻珠3相连耦合主路4，耦合主路4通过同轴过渡连接射频输出玻珠5和阶梯过渡输出波导转接器6；结构紧凑，体小。克服了现有技术体积相对较大，浪费大量空间，不利于小型化和系统的紧凑性布局等问题和缺陷。

具有较宽的监测频率带宽。本发明采用矩形金属板上的空金属块13内置U形耦合副路8，U形耦合副路8一端相连射频玻珠9的射频连接器10，另一端相连射频支路玻珠11，经被射频负载12形成进入监测系统的毫米波大功率超宽带波导耦合装置，通过在矩形波导1两端的阶梯过渡输入波导转接拓宽了原有矩形波导1传播频率，利用耦合副路8相连的射频支路玻珠11其上连接的被射频负载12吸收，确保不向外辐射。解决了现有技术电磁波选择性只适合一定的频率传播，无法监测频率低的频率成分的缺陷。

附图说明

下面结合附图和实施进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实例范围之中。

图1是本发明毫米波大功率超宽带波导耦合装置的三维透视示意图。

图中：1.矩形波导，2.阶梯过渡输入波导转接器，3.输入射频玻珠，4.耦合主路，5.射频输出玻珠，6.阶梯过渡输出波导转接器，7.输出波导口，8.U形耦合副路，9.射频玻珠，10.射频连接器，11.射频支路玻珠，射频负载12。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的优选实施例中，一种毫米波大功率超宽带波导耦合装置，包括：分别设置在长条形的矩形金属板板两端矩形腔中的矩形波导体1、固联在矩形波导体1上的矩形金属板和固联在介质基板波导体脊背上的中空金属块13。其中：矩形波导体1内置过渡连接射频输入玻珠3的阶梯过渡输入波导转接器2，阶梯过渡输入波导转接器2同轴通过射频输入玻珠3相连耦合主路4，耦合主路4通过同轴过渡连接射频输出玻珠5和阶梯过渡输出波导转接器6；矩形金属板上的空金属块13内置U形耦合副路8，U形耦合副路8一端相连射频玻珠9的射频连接器10，另一端相连射频支路玻珠11，经被射频负载12形成进入监测系统的毫米波大功率超宽带波导耦合装置。

电磁波从矩形波导1的输入波导口进入阶梯过渡输入波导转接器2，通过射频输入玻珠3分为两路，一路通过耦合主路4进入射频输出玻珠5和阶梯过渡输出波导转接器6，从输出波导口7输出耦合信号，另一路电磁波通过中空金属块13内置U形耦合副路8一端相连射频玻珠9进入射频连接器10，耦合反射的电磁波通过U形耦合副路8输出端相连的射频支路玻珠11，被其上连接的被射频负载12吸收后，将产生的毫米波大功率信号耦合进监测系统。

上述描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。