[发明专利]制备矩形波导的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备矩形波导的方法。

背景技术

随着微波电子学及太赫兹科学的发展，电磁波的研究和应用领域已经扩展到毫米波、亚毫米波甚至太赫兹频段。由于短波长电磁波在大气中的传输损耗较大，无法长距离定向传输，而工程应用对于短波长电磁波的定向传输却提出了日益紧迫的要求。因此，积极开展针对短波长电磁波的研究具有极其重要的意义。目前研究的短波长电磁波和太赫兹波定向传输器件主要包括太赫兹金属线波导、金属腔波导、平行平板波导和介质波导。其中金属腔波导是目前理论成熟度最高、应用最广泛的电磁波定向传输无源器件，其制作水平也成为制约短毫米波及太赫兹波应用的关键技术之一。

电磁波波长越短，其传输所要求的金属腔矩形波导口径越小，同时为了减小因趋肤效应而引起的欧姆损耗，对金属腔的内壁光洁度提出了苛刻的要求，常规制备矩形波导的手段很难继续满足制备短毫米波矩形波导的要求。目前，为了缓解系统对短毫米波和太赫兹波矩形波导的要求，人们往往先制备两个尺寸、外形完全一样的“凹”形金属槽，对内表面抛光打磨使其符合技术要求后，然后槽口相对焊接而成为一个矩形光栅。该方案虽能很好的满足内壁光洁度的要求，但在将两部件焊接成一个整体时，对两个部件槽口的一致性、对准精度、焊料的用量、放置点都提出了极高的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备矩形波导的方法，该制备矩形波导的方法操作简单，避免焊接过程中对矩形波导精度的影响，提高了矩形波导的生产效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种制备矩形波导的方法，包括：

(a)将第一模杆置于坯管管腔的一端；

(b)通过外力挤压坯管以使得坯管的内壁与第一模杆的外表面紧密接触；

(c)将第二模杆置于坯管管腔的另一端；

(d)在坯管管腔的外表面上设置夹持模具；

(e)固定第一模杆，牵引坯管沿第二模杆所在的一端的方向移动，形成矩形波导毛坯件；

(f)截取矩形波导毛坯件并加工形成矩形波导。

优选地，步骤(a)中还包括对第一模杆的外表面进行光滑处理；步骤(c)中还包括对第二模杆的外表面进行光滑处理。

优选地，步骤(b)中的外力挤压是通过挤压工装进行操作的，挤压工装包括驱动装置和多个挤压轮，挤压轮绕坯管的轴向间隔分布在坯管的外部，并且驱动装置能够驱动挤压轮靠近或远离坯管以挤压或松开坯管。

优选地，在步骤(a)中，坯管的内径不小于待制作矩形波导的矩形内腔的对角线的长度。

优选地，坯管为无氧铜管、铝管或不锈钢管。

优选地，经过步骤(a)中的抛光后的金属杆的外表面的光洁度和平整度大于待制作矩形波导的内表面的光洁度和平整度。

优选地，在步骤(e)中，牵引操作为通过夹具夹持坯管并牵引坯管，且夹具为金属钳。

优选地，在步骤(f)中，加工过程包括：截取所需长度的矩形波导毛坯件，将矩形波导毛坯件的两端进行机加工并与法兰盘焊接在一起制得矩形波导。

优选地，焊接为氩弧焊接或激光焊接。

根据上述技术方案，本发明先将第一模杆从坯管的一端伸入坯管的管腔中，通过外力挤压坯管上的一处以使得坯管的内壁向内凹陷并与第一模杆的外表面紧密接触；此时再将第二模杆从坯管的另一端伸入坯管的管腔中并与第一模杆相接触，接着在坯管管腔的外表面上设置夹持模具夹持；然后固定第一模杆，牵引坯管沿第二模杆所在的一端的方向移动以形成矩形波导毛坯件；最终截取所需的矩形波导毛坯件并加工形成矩形波导。使用上述加工方法无需制备两个尺寸外形完全一样的“凹”形金属槽并焊接槽口，避免焊接过程中对矩形波导精度的影响，提高了矩形波导的生产效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明提供的一种制备矩形波导的方法的流程图；

图2是根据本发明提供的一种挤压工装的结构示意图；

图3是根据本发明提供的牵引坯管移动的示意图。

附图标记说明

1-挤压轮2-驱动装置

3-坯管4-第一模杆

5-第二模杆

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。