[发明专利]波导极化方向转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及波导传输技术领域，特别涉及波导极化方向转换装置。

背景技术

在现有技术的波导传输线中，需要改变电磁波的极化方向时， 目前多采用如图1所示的扭波导。扭波导是由直波导按一定的扭转曲 线扭转而成，其内腔的每一个横截面都呈矩形，由此可将扭波导看做 由许多段直波导构成。矩形波导中所传输电磁波的基模是TE10模， 其极化方向垂直于波导宽边。在直波导扭转的过程中，其波导宽边的 方向也随之改变，因此每一段直波导都将极化方向扭转一个微小的角 度，最终形成所需要的角度，如图3,所示。扭波导存在着加工困难 和长度较长的缺点；要在较短的距离内扭转波导，不仅加工困难且其 电性能指标也会恶化。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种波导 极化方向转换装置，解决了扭波导的加工困难和长度较长的缺点，具 有加工简单，缩短长度，不改变其电性能的优点。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

波导极化方向转换装置，包括转向器2，转向器2上设置有螺纹 孔7及内腔4，转向器2通过螺纹孔7与输入端1中的孔位一8连接； 转向器2通过另外相间排列的螺纹孔7与输出端3中的孔位二9连接。

所述转向器2可以用铜或铝加工而成，再进行镀银或导电氧化处 理，也可以由非金属材料加工而成，再对其内腔4进行电镀处理。

所述的转向器2的厚度为1/4波导波长，其内腔4的横截面的面 积在Ku频段为125平方毫米至145平方毫米。

所述内腔4的形状为圆形或者是多边形的叠加。

所述输入端1的腔体一5和输出端3腔体二6的夹角可以是任意 角度的。

所述的镀层的厚度大于所使用频率电磁波的趋肤深度。

本发明的频带稍窄于扭波导，但其长度仅是扭波导的1/10，用普 通的机械加工设备就可加工，比对直波导进行扭转加工要方便很多。

附图说明

图1是现有技术方案中的扭波导的结构示意图。

图2是现有扭波导的内部腔体结构示意图。

图3是扭波导改变极化方向的示意图。

图4是本发明的结构立体图。

图5是本发明结构的爆炸图。

图6是本发明中转向器腔体的横截面图。

图7是本发明矩形波导中的电场分布图。

图8是本发明转向器中的电场分布图。

图9是本发明转向器与两侧波导连接面的视图。

图10是本发明改变极化方向的示意图。

图11是本发明正交极化的爆炸图。

图12是本发明中转向器圆形内腔的横截图。

图13是本发明转换器在波导全频带内的回波损耗。

图14是本发明正交极化转换器回波损耗优于30dB时的相对带宽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图4、图5，波导极化方向转换装置，包括转向器2，转向器 2上设置有螺纹孔7及内腔4，转向器2通过螺纹孔7与输入端1中 的孔位一8连接；转向器2通过另外相间排列的螺纹孔7与输出端3 中的孔位二9连接。

所述转向器2可以用铜或铝加工而成，再进行镀银或导电氧化处 理，也可以由非金属材料加工而成，再对其内腔4进行电镀处理。

参照图6、图12，所述内腔4的形状为圆形或者是多边形的叠加。

所述的转向器2的厚度为1/4波导波长，其内腔4的横截面的面 积在Ku频段为125平方毫米至145平方毫米。

所述输入端1的腔体一5和输出端3腔体二6的夹角可以是任意 角度的。

所述的镀层的厚度大于所使用频率电磁波的趋肤深度。

本发明的工作原理是：

本发明通过设计转向器2上内腔4的形状、尺寸和位置，实现 了在较短距离内改变极化方向的目的。

如图6所示，本发明的转换器2的腔体4横截面由两个正方形 部分叠加构成，其电场分布如图8所示，中间的电场最强，两边逐渐 变弱；极化方向，垂直于较长的那条对角线。这和矩形波导中TE10 模的电场分布比较接近，如图7所示，保证了主模的传输。

如图10所示，将转向器2的极化方向置于其左右两侧波导极化方 向的对角线上，极化方向逐渐发生扭转。