[发明专利]一种高性能全频段垂直出口波导同轴转换器

说明书

本发明公开了一种高性能全频段垂直出口波导同轴转换器，包括：插座、插芯、介质支撑、短路盖板和波导腔体；插座、插芯和介质支撑构成同轴接口；其中，插芯焊接在波导腔体三级台阶的通孔内，并通过介质支撑固定；插座通过紧固螺钉与波导腔体连接；短路盖板采用焊接方式与波导腔体连接形成一体短路结构，保证良好接地，实现带内较小插损。本发明使用了最少的介质、最小的尺寸和最简单的结构，实现了一种高性能全频段垂直出口波同转换。

技术领域

本发明属于微波通信技术领域，尤其涉及一种高性能全频段垂直出口波导同轴转换器。

背景技术

垂直出口波导同轴转换用于实现波导接口到同轴接口的转换，两个接口方向互相垂直。广泛应用于各类微波产品中，是航天器各系统中不可或缺的一部分，同时也大量应用于测试系统和产品调试过程中。随着航天器使用需求的日益增长，对波导同轴转换的带宽要求和射频性能要求也越来越高。受限于射频连接器性能，国产Ka频段及以上波导同轴转换的插入损耗、驻波比等关键性能指标较差，不能满足型号的应用需求，因此Ka频段及以上波导同轴转换多依赖于进口，成本较高，且产品交付周期较长。为代替引进产品，实现波导同轴转换国产化，开展了波导同轴转换的研制工作。

现有的垂直出口波导同轴转换具有以下缺点：

1、覆盖频段较窄，产品全频段电性能较差；

2、可靠性较低，对加工装配要求较高，容错率低；

3、环境试验过程中性能不稳定。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种高性能全频段垂直出口波导同轴转换器，使用了最少的介质、最小的尺寸和最简单的结构，实现了一种高性能全频段垂直出口波同转换。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种高性能全频段垂直出口波导同轴转换器，包括：插座、插芯、介质支撑、短路盖板和波导腔体；

插座、插芯和介质支撑构成同轴接口；其中，插芯焊接在波导腔体三级台阶的通孔内，并通过介质支撑固定；插座通过紧固螺钉与波导腔体连接；

短路盖板采用焊接方式与波导腔体连接形成一体短路结构，保证良好接地，实现带内较小插损。

在上述高性能全频段垂直出口波导同轴转换器中，插芯插入波导腔体的一端为阶梯结构，与波导腔体三级台阶的通孔配合，以固定介质支撑。

在上述高性能全频段垂直出口波导同轴转换器中，介质支撑上设置有N个通孔，各通孔均匀地分布在介质支撑的内环上。

在上述高性能全频段垂直出口波导同轴转换器中，介质支撑的截面形状为：圆形、多边形或异形。

在上述高性能全频段垂直出口波导同轴转换器中，插芯一端的阶梯结构，包括：第一阶梯、第二阶梯和第三阶梯；其中，第一阶梯、第二阶梯和第三阶梯由上至下依次设置。

在上述高性能全频段垂直出口波导同轴转换器中，

第一阶梯、第二阶梯和第三阶梯的直径分别记作：d1、d2和d3；

第一阶梯、第二阶梯和第三阶梯的长度分别记作：L1、L2和L3；

d1、d2、d3、L1、L2、L3和N七个参数协同设计，以实现同轴接口全频段内阻抗匹配同时抑制高次模。

在上述高性能全频段垂直出口波导同轴转换器中，波导腔体内设置有第一台阶、第二台阶、第三台阶和减高波导；其中，第一台阶、第二台阶、第三台阶和减高波导由上至下依次设置。

在上述高性能全频段垂直出口波导同轴转换器中，

第一台阶、第二台阶、第三台阶和减高波导的高度分别记作：h1、h2、h3、h4和h5；