[发明专利]长厘米波段超短型矩圆过渡波导

说明书

技术领域

本发明涉及一种波导元件，尤其是一种工作在长厘米波下的超短矩圆过渡波导。

背景技术

目前微波通信技术通常采用圆形波导获得圆极化波，而一般馈电系统多采用矩形波导，矩圆过渡波导可实现矩圆之间的转换。

目前，常见的矩圆过渡波导有两种结构方式。一种是如图1所示的渐变矩圆过渡，从标准矩形波导截面形状连续而缓慢地过渡至圆形波导截面形状。这样的过渡可以通过模具多次的引伸胀挤实现，或者通过线切割慢走丝机床的特种加工工艺实现。但是这种方法存在三个缺点：一是过渡的长度很长，至少两个波导波长；二是通过线切割慢走丝机床的特种工艺加工，不仅加工难度大、成本高，而且对机床的加工性能要求较高；三是对于低频段的微波产品来说，这种方法设计出的产品长度较长，使用时影响空间的结构尺寸。另一种是如图2所示的阶梯矩圆过渡，阶梯矩圆过渡较之渐变过渡结构紧凑，易于加工。但该方法也存在不足：一是其长度至少大于半个波导波长；二是其电讯参数和带宽受阶梯数的影响，阶梯数越多，其参数越好，带宽越宽，但长度太长则不利于使用。

随着现代微波技术的不断发展，要求各微波器件的体积尽量小巧，轻便、性能可靠，生产上需要一种工作在长厘米波下的超短型矩圆过渡波导，在保证低电压驻波比的前提下，其长度小于半个波导波长。

发明内容

本发明的目的就是提供一种长厘米波段超短型矩圆过渡波导，其电压驻波比小于1.05，其长度小于半个波导波长。

本发明采用如下技术方案，包括矩圆过渡段，其特征在于：所述矩圆过渡段包括长方形管部和圆管部，长方形管部和圆管部通过环片部连接导通，所述环片部设有一个近似六边形的中心孔，中心孔包括上下对称设置的一对V形口沿，V形口沿通过一段不规则曲面过渡段与相邻位置长方形管部的长边管片相连接，所述长方形管部的管腔内固定有加载匹配杆。

其结构原理是：波导的矩圆过渡都是通过波导横截面的适当变化，来实现矩-圆波导模式的转换。本发明采用不规则曲面过渡段与加载匹配杆匹配的方法，圆波导口逐渐变换至标准的矩形波导口，实现了矩形波导到圆形波导的转换，满足了电讯参数的要求。整个不规则曲面过渡段都是由不同的R相连接。按曲面形状的要求，工艺上特意制作了样板和R规，用样板和R规进行检测，达到要求后用000号砂布打磨其内部表面，最后用抛光纸抛光，内表面粗糙度达0.8以上。长方形管部的管腔内固定有加载匹配杆，通过合理地确定加载匹配杆的直径及放置位置，可实现电磁波在传输过程中遇到不连续面之后反射叠加相抵消，得到较低的电压驻波比。

一种改进是，所述长方形管部、圆管部、环片部、不规则曲面过渡段成一体式结构。这种结构加工成本低。

另一种改进是，还包括一个连接于圆管部的圆法兰盘和一个连接于长方形管部的矩形口法兰盘。这种连接结构，通用性好。

还有一种改进是，所述加载匹配杆是垂直并固定于长边管片上的金属圆棒。

进一步的改进是，所述金属圆棒设置数量为一对。

本发明具有如下优点：

1、过渡结构紧凑。本发明采用不规则曲面过渡段，实现了长厘米波下的矩圆波导之间的超短长度的过渡，其长度小于半个波导波长，可根据用户工作频率及带宽的需要设计制造相应的超短型矩圆过渡波导，有一种针对波导波长为140mm的本发明产品，其含法兰盘的长度仅67.2mm。2、加载匹配杆用于阻抗匹配，其电压驻波比小于1.05，对其他指标无影响。3、其性能稳定可靠，成本低。

附图说明

图1：现有技术的一种渐变矩圆过渡示意图。

图2：现有技术的阶梯矩圆过渡示意图。

图3：本发明的立体结构(不含加载匹配杆)示意图。

图4：本发明一种实施例剖视结构示意图。

图5：图4的左视示意图。

图6：图4的右视示意图。

图7：本发明的一种实施例立体结构示意图。

具体实施方式

如图3至7所示，本发明采用如下技术方案，包括矩圆过渡段1，所述矩圆过渡段1包括长方形管部2和圆管部3，长方形管部2和圆管部3通过环片部4连接导通，所述环片部4设有一个近似六边形的中心孔5，中心孔5包括上下对称设置的一对V形口沿，V形口沿通过一段不规则曲面过渡段6与相邻位置长方形管部2的长边管片相连接，所述长方形管部2的管腔内固定有加载匹配杆7。