[发明专利]一种用于毫米波太赫兹频率的软波导及其性能测试装置

说明书

本发明属于基于5G/7G技术的卫星通讯、电磁波传导元件或雷达设备技术领域，针对传统的制备方法已不能满足超精细微结构的要求，本发明公开了一种用于毫米波太赫兹频率的软波导及其性能测试装置和制备方法，所述软波管的内、外表面分布设置有若干个矩形波纹结构的外凹槽，且所述软波管的内截面设置为矩形空心的结构，软波管的矩形波纹设置为由大矩形管和小矩形管呈连续排布而成的结构；当硬度和韧性特定匹配时，外凹槽结构省去。本发明可快速制备高精度、微细结构软波管，实现传输超高频太赫兹电磁波；且制备周期短(几小时)，相比于传统制芯去芯等方法，克服了成品率低、周期长缺点。可实现软波管和连接端头一体打印，便于与硬波导管连接。

技术领域

本发明属于基于5G/7G技术的卫星通讯、电磁波传导元件或雷达设备技术领域，具体涉及一种用于毫米波太赫兹频率的软波导及其性能测试装置和制备方法。

背景技术

软波导属于电磁波传导元件，内腔传导74-330GHz电磁波，要求表面光滑平顺。两端用法兰机械连接铜质硬波导。由于两端铜质硬波导的空间位置存在50毫米左右的随机偏差，故要求一般为波纹结构，以适应柔性安装要求。

软波导传统材料为金属材质(TU1或TU2无氧铜，或H96、H90或H62铜合金)，结构形式受限于制备技术，传统制备方法包括铝芯电镀铜(再去除铝芯)、机械成形、液压成形等。现有技术中的铝芯呈圆管结构，且其横截面的两侧端设置有弧形缺口，铝芯电镀铜方法尺寸精度差、效率低、周期长；互锁式、对焊式等机械成形技术存在打火、焊痕等缺点；液压成型技术有受压均匀、批量生产效率高等优点，但因只适合圆管生产而受限于低频波段电磁波传输，无法用于太赫兹频段。

为了满足太赫兹系统高度集中化的要求，目前已有多种高精度软波导设计，但传统的制备方法已不能满足超精细微结构的要求。因此，如何研发一种用于毫米波太赫兹频率的软波导，具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术中存在的传统的制备方法已不能满足超精细微结构要求的技术问题，本发明的目的在于提供一种用于毫米波太赫兹频率的软波导及其性能测试装置和制备方法。

本发明采取的技术方案为：

一种用于毫米波太赫兹频率的软波导，包括软波管，所述软波管的内、外表面分布设置有若干个矩形波纹结构的外凹槽，且所述软波管的内截面设置为矩形空心的结构，软波管的矩形波纹设置为由大矩形管和小矩形管呈连续排布而成的结构。

当硬度和韧性特定匹配时，外凹槽结构省去。

软波管总外形为矩形，尺寸为2.54*1.27mm-0.86*0.43mm，物理上满足高频率电磁波传输要求。

进一步的，所述大矩形管沿着软波导的外壁向外凸出延伸设置为内截面呈大矩形的空心管；小矩形管沿着软波导的外壁向内凹陷设置为内截面呈小矩形的空心管；软波管的外表面上相邻的大矩形管之间形成外凹槽。

进一步的，所述大矩形管的外壁沿着小矩形管的外壁向外凸出延伸形成外凸缘，外凸缘的拐角处设置为弧形平滑壁面；小矩形管的内壁沿着大矩形管的内壁向外凸出延伸形成内凸缘；内凸缘和大矩形管的内壁之间形成内凹槽。

进一步的，所述软波管的大矩形和小矩形的细节尺寸要求为反复弯曲，软波管的E面弯曲半径设置为48-96mm，H面弯曲半径设置为96-192mm，且软波管适用于74-330GHz高频率段，传输波长范围30微米-3毫米。

进一步的，所述软波管的外凹槽的宽度设置在0.3-0.9mm，外凹槽的深度不大于1/10传输波长，外凹槽的深度和宽度比不小于1；所述软波管的长度与其内截面宽边尺寸比不小于50。

进一步的，所述软波管的外侧设置有护套，护套采用氯丁橡胶、塑料、硅橡胶或氟硅橡胶中的任意一种材料制备而成。