[发明专利]波导接头

说明书

技术领域

本发明涉及连接呈现角度偏移的波导的波导接头。

背景技术

使用波导扭转接头(waveguide twist)来旋转场方向以匹配呈现角度偏移的两个波导。在现有技术已知的解决方案中，电场的矢量在中间波导部分中旋转，其中从输入到输出波导有适当的角度阶(angular step)。取决于角度增量，每个角度阶引起波的部分反射。在正确的设计中，应当在中心频率上消除这些部分反射；因此每一段的长度最好是在四分之一波导波长的量级上(或者其奇数倍)。总带宽取决于波导段的数量。

目前的波导扭转接头普遍是基于例如Wheeler，H.A.等人，“Step-twist waveguide components”，IRE Trans.Microwave TheoryTech.，vol.MTT-3，pp.44-52，Oct.1995中介绍的阶式扭转段。通过用目前的CNC铣削技术从凸缘面加工该结构，可以将该设计适当地实现在一个工件上。然而，这样的设计仅仅对于不超过两个变换器阶才是有可能的，对于可实现的性能(即，电压驻波比，VSWR和带宽)产生严重限制。部件的长度是由频带决定的，即，每个变换器阶的长度是工作频带的中心频率的波导波长的四分之一。现有技术的另一缺点源自这样的事实，即，该解决方案通常在凸缘互连(接口)处呈现角度偏移。因此当在密封(加压的)波导系统中使用该部件时，需要特别(即，非标准)的凸缘密封。

现有技术中公知的替代解决方案包括需要连接起来形成能完全工作的接头的两个部件。这些接头的两个部件的形式允许更复杂的加工，因此获得改善的性能，但是这些接头的制造复杂、昂贵且费时。如果使用两个(或更多)部件，则需要以适当的方式将它们组合，这增加了制造难度和费用。它们可以通过螺丝组装—然而如果该组件是用在加压的波导系统中，则这样的解决方案需要分离面中的额外密封装置。另一种方法可以是通过焊料焊接或铜焊来组合—然而，该解决方案需要小心选择基础(和表面)材料和总体构造来适应额外加工的要求。此外，由两个(或多个)部件实现组件，这产生额外的公差(例如，部件的装配)，可能损害最优性能。

因此，最好能有一种改进的波导接头，特别是具有良好性能特性并且易于制造的波导接头。

发明内容

因此，本发明意图最好减轻、缓和或消除上面单独或任何组合中提到的一个或多个缺点。

根据本发明的第一方面，提供一种用于连接两个波导的接头，所述两个波导在它们的横截面的纵向对称轴之间具有第一角度偏移。所述接头包括用于连接所述波导的第一接口和第二接口，并且进一步包括至少第一变换器部分和第二变换器部分。这两个变换器部分都具有基本上矩形的横截面，并且在它们的横截面的纵向对称轴之间都具有所述第一角度偏移，其中，所述每一个变换器部分在其相对壁上具有两个凸起的脊。

最好，所述接头包括四个变换器部分，接头的每一侧上两个，其中，第三变换器部分没有角度偏移地连接到第一变换器部分，并且第四变换器部分没有角度偏移地连接到第二变换器部分，其中第三变换器部分中的脊和第四变换器部分中的脊之间的第二间隙小于第一变换器部分中的脊和第二变换器部分中的脊之间的第一间隙。

有利的是，对于基本上在从0°到60°的范围中的所述角度偏移，脊基本上位于变换器部分的壁的中心，并且有利的是，对于基本上在从60°到90°的范围中的所述角度偏移，脊在变换器部分的壁的相反方向上移动。

在从属权利要求中要求保护更多的本发明特征。

本发明有利地允许呈现角度偏移(从0°到90°)的波导互连，这提供紧凑的尺寸、容易由一块固体金属制造、并且在宽频带(高达标准波导的确定工作频带，典型地40％带宽)上的高性能特性(特别低的VSWR)。接头没有向连接的波导呈现角度偏移，因此不存在任何标准凸缘互连(例如在密封波导系统中)的问题。另外，所制造的部件的长度可以适合总体组装要求-不再取决于工作频带。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，将会更充分理解和明白本发明，在附图中：

图1是示出根据本发明一个实施例的、连接两个波导的接头的示意图，

图2是示出根据本发明一个实施例的、图1所示的接头的变换器部分的角度偏移的变换器部分的截面图；

图3是示出根据本发明一个实施例的接头的四个变换器部分的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的接头的变换器部分的截面图；

图5是示出根据本发明一个实施例的、具有波导扩展的接头的示意图；