1 导言
从20世纪40年代后期开端，毫米波单脉冲雷达技能逐渐得到开展和使用，尤其是在航空和导弹防护体系中，毫米波单脉冲雷达发挥着重要的效果。毫米波单脉冲天线馈电网络是毫米波雷达的关键技能之一。传统的和差网络由魔T构成，但结构过于巨大，不易完成平面化、集成化，而且本钱较高。跟着微带印刷技能的不断开展，微带结构的和差网络被广泛使用，可是毫米波波段的微带电路的损耗很大，而且功率承受能力较低。本文规划的Ka波段平面和差网络选用波导缝隙耦合结构，具有结构简略、本钱低、损耗小、各端口起伏和相位一致性好等长处。
2 和差网络模型及作业原理
最早的缝隙耦合式波导和差器是由H.A.Bethe提出的，它的原理是：在两根平行的矩形波导公共窄壁上开一个耦合裂缝构成90°混合电桥，如图1所示。依据3dB电桥原理，经过改动耦合裂缝的长度能够调整两波导间的耦合度，使直通端口和耦合端口的输出功率持平。因为耦合端口的电场相位滞后直通端口的电场相位90°，所以直通端口和耦合端口存在90°的相位差，能够在输入端口添加四分之一波长的波导段消除相差。图1中port1和port4为输入端口，port2为和信号输出端口，port3为差信号输出端口。
图1 缝隙电桥(左)及和差器构成原理图(右)
在图1所示的结构中，设从输入端口输入电场起伏为E的TE10波，其他端口均接匹配负载。选取适宜的波导尺度，使主副波导耦合段内只能传输TE10和TE20两种形式的电磁波。依据叠加原理，输入端的电磁波等效于在port1和port4一起输入电场起伏为E/2的偶模波和奇模波的叠加。设波导宽壁的内尺度为a，耦合段宽度为2a，长度为w。
当偶模波在耦合段内鼓励起TE10模时，它的波导波长为：
(1)
当奇模波在耦合段内鼓励起TE20模时，它的波导波长为：
(2)
上述两种形式的波一起传向port2和port3，当以耦合段的开始方位作为相位的零参考点时，则
port2的电场为：
(3)
port3的电场为：
(4)
其中和
分别为TE10，TE20模的相移常数。
由式(3)和式(4)能够得出，port2比port3电场相位超前90度。依据对3dB裂缝电桥的要求， port3与port2输出功率持平。即：
(5)
由式（5）能够得到
(6)
在上述核算中疏忽了结构不连续性引起的差错。在实践结构中，为了改进匹各端口配特性，添加带宽，能够在耦合区的中心线上安顿容性螺钉或理性螺杆。
