[实用新型]一种宽带扭波导结构

说明书

本实用新型公开了一种宽带扭波导结构，属于无线通信技术领域。其包括第一矩形传输路径元件、第二矩形传输路径元件，以及把第一矩形传输路径元件和第二矩形传输路径元件连接在一起的作为脊波导的连接元件。本实用新型电性能优异，结构简单，易于加工，可以在将近一个倍频内实现0°~90°内任一角度的极化偏转，可以使用在L/S、S/C、L/S/C、C/X、X/Ku、C/X/Ku、Ku/Ka等频段双频共用、三频共用或者L、S、C、X、Ku、Ka等频段收发共用的天线系统，是对现有技术的一种重要改进。

技术领域

本实用新型涉及导航测控、无线通信及射电天文技术领域，特别是指一种宽带扭波导结构。

背景技术

在导航测控、卫星通信等领域普遍使用的波导系统中，常常需要将电场传输的极化平面旋转一定角度，最普通的处理方式是通过机械手段将一段直波导管扭转到需要的角度，这种方式的缺点是长度较大，阶梯扭波导长度有所缩减，尤其是在带宽较宽时需要更多的阶梯，长度较大而且不易加工。

由HidekiAsao等人发表的文献《ACompact 90-degree Twist usingNovel RidgedWaveguide for IntegratedWaveguide Subsystems》(“用于集成波导子系统的新型脊波导结构紧凑90度扭波导”，IEEE微波会议，2006年第36期，欧洲，2006年9月)及相关专利文件公开了一种90°的扭波导结构，仅用一段波导结构实现了在较宽频带内90°的极化扭转，解决了90°扭波导长度较大的问题。公开号为CA2320667A1的专利公开了一种“CompactWidebandWaveguide Twist Transition”(紧凑的宽带扭波导过渡)，其具有一种蝴蝶结形(原文：bow tie shape)的转极化片，可以实现0°～90°的极化旋转，结构较复杂，从公开的附图看，带宽也稍窄。由Uwe Rosenberg等人于2012年发表在IEEE上的文献《Compactwaveguide twist design fitting with interfacing waveguide cross sections》(与连接波导口径相等的紧凑扭波导设计)及公开号为US7.956.700B2的专利《WaveguideJunction》(波导接头)、公开号为CN101243577A的专利《波导接头》公开了一种用两段与传输波导等口径的双脊波导实现宽带极化扭转的方案，其在0°～90°之间任一角度均可实现极化扭转，缺点是需要两段脊波导，长度较大、加工复杂。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种宽带扭波导结构，其电性能优异，结构简单，易于加工，可以在将近一个倍频内实现0°～90°内任一角度的极化偏转。

基于上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种宽带扭波导结构，其包括第一矩形传输路径元件、第二矩形传输路径元件，以及把第一矩形传输路径元件和第二矩形传输路径元件连接在一起的作为脊波导的连接元件，所述连接元件具有矩形内腔且矩形内腔的两个长边壁上各具有一个凸起的脊，两个脊相对于脊波导的中心面镜像对称，脊波导的宽边与窄边分别大于或等于第一矩形传输路径元件和第二矩形传输路径元件的宽边与窄边；所述第一矩形传输路径元件的电磁波极化平面与所述第二矩形传输路径元件的电磁波极化平面之间具有0°～90°范围内的夹角，所述脊波导的电磁波极化平面为所述夹角的角平分面。

可选的，所述连接元件的内腔中除脊的顶面棱边外，其他与连接元件的轴向相平行的棱边处均具有倒角结构。

从上面的叙述可以看出，本实用新型技术方案的有益效果在于：

1、本实用新型仅使用一段脊波导就实现了0°～90°内任一角度的极化偏转，整个装置结构简单、紧凑，易于加工。

2、本实用新型提出了一种宽带转极化结构，其相对带宽63％的带宽内回波损耗小于- 35dB，可见转极化结构驻波小、带宽较宽。