本發(fā)明涉及微波測試領(lǐng)域,具體涉及一種適用于微波天線測試的非接觸式旋轉(zhuǎn)裝置。
背景技術(shù):
天線的性能測試一般在微波暗室中進(jìn)行,一般而言,標(biāo)準(zhǔn)喇叭天線放于待測天線的對(duì)面,根據(jù)天線原理可知,測試天線的主性能需要標(biāo)準(zhǔn)喇叭饋源的極化與之匹配,因此不同極化的待測天線需要不同極化的饋源喇叭;就同一線極化天線而言,常常需要測試其極化純度,這時(shí)候需要饋源進(jìn)行90°旋轉(zhuǎn)測試待測天線的方向圖特性;且對(duì)于圓極化天線而言,常常需要測試其軸比方向圖,這給測試帶來更大的困惑;綜上要求給測試系統(tǒng)的成本和便捷性帶來一定的困擾;因此,一般而言,標(biāo)準(zhǔn)喇叭饋源的極化需要可調(diào),可以采取兩種手段獲得,一是通過將饋源安裝在一個(gè)伺服旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上,另一方面是通過在饋源后端安裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。對(duì)于前者,需要旋轉(zhuǎn)精度較高的伺服調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),為了避免繞線旋轉(zhuǎn)半徑一般控制在±180°范圍內(nèi),且尺寸過大,給測試帶來不便,很難獲得很好的性能。后者尺寸小,和饋源融為一體,非常便捷,但是,現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)是將左探針和右探針直接接觸,或在左探針和右探針之間設(shè)置中間零部件,并且左探針和右探針均與該中間部件直接接觸,在左探針和右探針相對(duì)旋轉(zhuǎn)的過程中,會(huì)發(fā)生摩擦,久而久之從而使得左探針和右探針的連接接觸部位接觸不良,從而影響測量的準(zhǔn)確性,同時(shí)也降低了使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于:針對(duì)目前用于微波測試的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)由于摩擦損壞而壽命和性能降低的問題,提供一種適用于微波天線測試的非接觸式旋轉(zhuǎn)裝置,摩擦損耗幾乎可以忽略不計(jì),壽命長且性能不隨著使用時(shí)間的推移而降低。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種適用于微波天線測試的非接觸式旋轉(zhuǎn)裝置,包括左探針和右探針,所述左探針和所述右探針隔開布置,并且,所述左探針和所述右探針相互之間通過氣體傳遞信號(hào)。
作為優(yōu)選,所述旋轉(zhuǎn)裝置還包括左接矩形波導(dǎo)模、右接矩形波導(dǎo)模、左波導(dǎo)扼流槽支架和右波導(dǎo)扼流槽支架,所述左探針電連接在所述左接矩形波導(dǎo)模上,所述右探針電連接在所述右接矩形波導(dǎo)模上,所述左接矩形波導(dǎo)模與所述左腔室件固定連接,所述右接矩形波導(dǎo)模與所述右波導(dǎo)扼流槽支架固定連接,所述左波導(dǎo)扼流槽支架通過軸承部件與所述右波導(dǎo)扼流槽支架連接,左探針能夠相對(duì)右探針旋轉(zhuǎn),需要支撐該兩零件的部件能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn),由于接觸式旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生摩擦,為了降低摩擦,本方案采用左波導(dǎo)扼流槽支架通過軸承部件與右波導(dǎo)扼流槽支架連接,并且是非接觸式的連接,以降低左波導(dǎo)扼流槽支架相對(duì)右波導(dǎo)扼流槽支架旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的摩擦損耗,避免摩擦損壞太大而影響測量準(zhǔn)確性和使用壽命。
作為優(yōu)選,所述左波導(dǎo)扼流槽支架設(shè)置有外凹槽,所述右波導(dǎo)扼流槽支架一端插入所述外凹槽中,所述右波導(dǎo)扼流槽支架外表面具有凸肋,所述軸承部件包括滾軸承動(dòng)和止推軸承,所述滾動(dòng)軸承套設(shè)在所述右波導(dǎo)扼流槽支架上,并同時(shí)內(nèi)嵌于所述左波導(dǎo)扼流槽支架的外凹槽中,所述凸肋與所述左波導(dǎo)扼流槽支架之間設(shè)置有所述止推軸承,所述凸肋遠(yuǎn)離所述左波導(dǎo)扼流槽支架的一面上設(shè)置有止推軸承,所述左型腔上可拆卸的設(shè)置有用于封蓋所述止推軸承的端蓋,該被封蓋的止推軸承為遠(yuǎn)離所述左波導(dǎo)扼流槽支架的止推軸承,由此,能避免右波導(dǎo)扼流槽支架與左波導(dǎo)扼流槽支架因摩擦損壞太大而影響測量準(zhǔn)確性和使用壽命。
作為優(yōu)選,所述外凹槽底面還設(shè)置有第一凹槽,所述外凹槽配合所述第一凹槽形成臺(tái)階孔,所述右波導(dǎo)扼流槽支架設(shè)置有與所述第一凹槽相對(duì)應(yīng)的甲凹槽,所述第一凹槽與所述甲凹槽配合形成用于作為波導(dǎo)模的波導(dǎo)模腔室。
作為優(yōu)選,所述左探針和所述右探針均包括桿狀的支持件和設(shè)置在該支持件上的圓盤件,所述探測部件為一體式結(jié)構(gòu),采用圓盤件將信號(hào)能量由左接矩形波導(dǎo)模耦合傳遞至氣體波導(dǎo)模,使得信號(hào)能量具有更好的過渡。
作為優(yōu)選,所述左探針穿過所述左波導(dǎo)扼流槽支架與所述左接矩形波導(dǎo)模電連接,所述左探針與所述左波導(dǎo)扼流槽支架之間設(shè)置有絕緣套。
作為優(yōu)選,所述右探針穿過所述右波導(dǎo)扼流槽支架與所述右接矩形波導(dǎo)模電連接,所述右探針與所述右波導(dǎo)扼流槽支架之間設(shè)置有絕緣套,采用圓盤件將信號(hào)能量由氣體波導(dǎo)模傳遞至右接矩形波導(dǎo)模,使得信號(hào)能量具有更好的過渡。
作為優(yōu)選,所述左波導(dǎo)扼流槽支架上設(shè)置有通氣道,連通所述波導(dǎo)模腔室與外界。
作為優(yōu)選,所述右波導(dǎo)扼流槽支架設(shè)置有乙凹槽,所述乙凹槽與所述甲凹槽配合形成臺(tái)階孔,所述第一凹槽槽口邊緣凸起形成凸緣,所述凸緣與所述乙凹槽配合,并與所述乙凹槽的側(cè)面和底面隔開布置。
綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本申請(qǐng)的有益效果是:突破天線檢測領(lǐng)域技術(shù)人員運(yùn)用實(shí)體類物體傳播電磁波的常規(guī)思維,本申請(qǐng)將左探針和右探針隔開布置,左探針和右探針之間不放置實(shí)物型的零部件,由此,左探針和右探針相互之間通過氣體傳遞信號(hào),一般的通過空氣傳遞信號(hào),即,左探針發(fā)出的信號(hào)通過空氣傳遞至右探針,由此,在左探針相對(duì)右探針旋轉(zhuǎn)時(shí),不會(huì)發(fā)生接觸摩擦,由此,能夠避免因摩擦而造成的連接不良和測量不準(zhǔn)確,能夠避免因摩擦造成的壽命變短;并且,由于左探針和右探針之間不放置實(shí)物型的零部件,即省略了零部件,在省略該零部件的情況下仍然能夠正常工作,由此,能夠節(jié)約制造成本。
附圖說明
圖1為本申請(qǐng)旋轉(zhuǎn)裝置的半剖示意圖;
圖2為本申請(qǐng)左型腔件的半剖示意圖;
圖3為本申請(qǐng)右型腔件的半剖示意圖;
圖中標(biāo)記:1-左探針,1A-支持件,1B-圓盤件,2-右探針,2A-支持件,2B-圓盤件,3-左接矩形波導(dǎo)模,4-右接矩形波導(dǎo)模,5-左波導(dǎo)扼流槽支架, 51-外凹槽, 52-第一凹槽,53-凸緣,54-第三凹槽,6-右波導(dǎo)扼流槽支架,61-甲凹槽,62-乙凹槽,63-凸肋, 7-軸承部件,71-滾軸承動(dòng),72-止推軸承,8-氣體波導(dǎo)模,9-內(nèi)通氣道。11-絕緣套,12-端蓋。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
一種適用于微波天線測試的非接觸式旋轉(zhuǎn)裝置,包括左探針1和右探針1,左探針1和右探針1隔開布置,并且,左探針1和右探針1相互之間通過氣體傳遞信號(hào),本方案將左探針1和右探針1隔開布置,左探針1和右探針1之間不放置實(shí)物型的零部件,由此,左探針1和右探針1相互之間通過氣體傳遞信號(hào),一般的通過空氣傳遞信號(hào),即,左探針1發(fā)出的信號(hào)通過空氣傳遞至右探針1,由此,在左探針1相對(duì)右探針1旋轉(zhuǎn)時(shí),不會(huì)發(fā)生接觸摩擦,由此,能夠避免因摩擦而造成的連接不良和測量不準(zhǔn)確,能夠避免因摩擦造成的壽命變短;并且,由于左探針1和右探針1之間不放置實(shí)物型的零部件,即省略了零部件,在省略該零部件的情況下仍然能夠正常工作,由此,能夠節(jié)約制造成本。
本申請(qǐng)非接觸式旋轉(zhuǎn)裝置還包括左接矩形波導(dǎo)模3、右接矩形波導(dǎo)模4、左波導(dǎo)扼流槽支架5和右波導(dǎo)扼流槽支架6,左探針1電連接在左接矩形波導(dǎo)模3上,右探針1電連接在右接矩形波導(dǎo)模4上,左接矩形波導(dǎo)模3與左腔室件固定連接,右接矩形波導(dǎo)模4與右波導(dǎo)扼流槽支架6固定連接,左波導(dǎo)扼流槽支架5通過軸承部件7與右波導(dǎo)扼流槽支架6非接觸的連接,左接矩形波導(dǎo)模3、右接矩形波導(dǎo)模4、左波導(dǎo)扼流槽支架5和右波導(dǎo)扼流槽支架6均為導(dǎo)電材料制成,左探針1能夠相對(duì)右探針1旋轉(zhuǎn),需要支撐該兩零件的部件能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn),由于接觸式旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生摩擦,為了降低摩擦,本方案采用左波導(dǎo)扼流槽支架5通過軸承部件7與右波導(dǎo)扼流槽支架6連接,并且是非接觸式的連接,以降低左波導(dǎo)扼流槽支架5相對(duì)右波導(dǎo)扼流槽支架6旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的摩擦損耗,避免摩擦損壞太大而影響測量準(zhǔn)確性和使用壽命。
進(jìn)一步的,左波導(dǎo)扼流槽支架5設(shè)置有外凹槽51,右波導(dǎo)扼流槽支架6一端插入所述外凹槽51中,并且,右波導(dǎo)扼流槽支架6外表面設(shè)置有凸肋63,軸承部件7包括滾軸承動(dòng)71和止推軸承72,滾動(dòng)軸承套設(shè)在右波導(dǎo)扼流槽支架6上,并同時(shí)內(nèi)嵌于左波導(dǎo)扼流槽支架5的外凹槽51中,凸肋63與左波導(dǎo)扼流槽支架5之間設(shè)置有止推軸承72,凸肋63遠(yuǎn)離左波導(dǎo)扼流槽支架5的一面上設(shè)置有止推軸承72,左型腔上可拆卸的設(shè)置有用于封蓋止推軸承72的端蓋12,該被封蓋的止推軸承72為遠(yuǎn)離左波導(dǎo)扼流槽支架5的止推軸承72。通過滾動(dòng)軸承避免右波導(dǎo)扼流槽支架6與左波導(dǎo)扼流槽支架5在轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的圓周方向產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦,通過雙止推軸承72避免右波導(dǎo)扼流槽支架6與左波導(dǎo)扼流槽支架5在垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平面內(nèi)發(fā)生滑動(dòng)摩擦,由此,能避免右波導(dǎo)扼流槽支架6與左波導(dǎo)扼流槽支架5因摩擦損壞太大而影響測量準(zhǔn)確性和使用壽命。
進(jìn)一步的,外凹槽51底面還設(shè)置有第一凹槽52,外凹槽51配合第一凹槽52形成臺(tái)階孔,右波導(dǎo)扼流槽支架6設(shè)置有與第一凹槽52相對(duì)應(yīng)的甲凹槽61,第一凹槽52與甲凹槽61隔開布置并配合形成用于作為波導(dǎo)模的氣體波導(dǎo)模8,為避免產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦,左波導(dǎo)扼流槽支架5與右波導(dǎo)扼流槽支架6為非接觸式連接,由此第一凹槽52與甲凹槽61隔開布置,即第一凹槽52的槽口與甲凹槽61的槽口間隔一定距離,避免信號(hào)漏失,特別的,該距離約等于中心頻率的1/4波長,在確定該距離時(shí),測試人員可以先確定距離為中心頻率的1/4波長,然后根據(jù)測試結(jié)構(gòu)進(jìn)行微調(diào),直至傳輸性能合適為止,根據(jù)電磁場阻抗變換原理,距離短路面1/4波長的位置等效于開路面,距離開路面1/4波長的位置等效于短路面,由于縫隙長度約等于中心頻率的1/4波長,因此本結(jié)構(gòu)對(duì)相應(yīng)工作頻率的電磁波而言是短路的,近似等效于沒有縫隙的情形。
特別的,氣體波導(dǎo)模8為圓柱形,由此,為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱,能保證各向同性,如果是長方體形,那么會(huì)造成極化損失,當(dāng)極化正交時(shí),可能只有較少的能量可以傳輸,特別的,該圓柱形的直徑的大小的設(shè)計(jì)必須要保證電磁波在頻率范圍內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)截止,保證良好高效的傳播,同時(shí),圓柱形的長度考慮必須要抑制由于過渡部分引起的高次模,從而提升所需電磁波的純度。
進(jìn)一步的,左探針1和右探針1均包括桿狀的支持件和設(shè)置在該支持件上的圓盤件,通過支持件將電信號(hào)從左接矩形波導(dǎo)模3傳遞至圓盤件,采用圓盤件將信號(hào)能量由左接矩形波導(dǎo)模3傳遞至氣體波導(dǎo)模8,使得信號(hào)能量具有更好的過渡。
進(jìn)一步的,支持件與圓盤件的連接方式可以焊接,螺紋連接或其他聯(lián)系方式,特別的,探測部件為一體式結(jié)構(gòu),即支持件與圓盤件為一體式制造而成,避免因焊接質(zhì)量問題而影響電信號(hào)傳遞質(zhì)量。
左探針1穿過左波導(dǎo)扼流槽支架5與左接矩形波導(dǎo)模3電連接,左探針1與左波導(dǎo)扼流槽支架5之間設(shè)置有絕緣套11,避免左探針1與左波導(dǎo)扼流槽支架5形成電連接。
進(jìn)一步的,右探針1穿過右波導(dǎo)扼流槽支架6與右接矩形波導(dǎo)模4電連接,右探針1與右波導(dǎo)扼流槽支架6之間設(shè)置有絕緣套11,避免右探針1與右波導(dǎo)扼流槽支架6形成電連接,特別的,絕緣套11的材料為非導(dǎo)電材料,包括并不限于以下材料:聚四氟乙烯、亞克力。
特別的,左探針1與左接矩形波導(dǎo)模3之間、右探針1與右接矩形波導(dǎo)模4之間均可以通過釬焊連接,更特別的,釬焊的材料為銀或金,也就是說采用銀漿或金漿粘接,即左探針1與左接矩形波導(dǎo)模3之間、右探針1與右接矩形波導(dǎo)模4之間的焊接介質(zhì)為銀或金,信號(hào)能量傳遞效果更好。
進(jìn)一步的,左波導(dǎo)扼流槽支架5上設(shè)置有通氣道,連通氣體波導(dǎo)模8與外界,使腔室波導(dǎo)模能夠?qū)崟r(shí)充滿空氣,保證信號(hào)能量的傳播。
進(jìn)一步的,右波導(dǎo)扼流槽支架6設(shè)置有乙凹槽62,乙凹槽62與甲凹槽61配合形成臺(tái)階孔,第一凹槽52槽口邊緣凸起形成凸緣53,凸緣53與乙凹槽62配合,并與乙凹槽62的側(cè)面和底面隔開布置,氣體波導(dǎo)模8需要與外界相通,凸緣53與乙凹槽62的側(cè)面和底面隔開布置,由此,能夠允許氣體波導(dǎo)模8通過該隔開布置形成的通道與外界相通,由于凸緣53與乙凹槽62后形成的該通道為U形通道,具有扼流的作用。
進(jìn)一步的,左波導(dǎo)扼流槽支架5部分表面凹陷至凸緣53形成第三凹槽54,凸緣53與乙凹槽62的側(cè)面和底面隔開布置形成內(nèi)通氣道9,第三凹槽54通過內(nèi)通氣道9與氣體波導(dǎo)模8相通,第三凹槽54與內(nèi)通氣道9構(gòu)成通氣道,連通氣體波導(dǎo)模8與外界。
電磁波饋入饋出的流向過程:左接矩形波導(dǎo)模3和右接矩形波導(dǎo)模4尺寸為標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)尺寸,方便電磁波的饋入。左接矩形波導(dǎo)模3的矩形凹槽中有一個(gè)金屬臺(tái)階,左邊饋入的電磁波由金屬臺(tái)階經(jīng)過磁耦合進(jìn)入金屬探針,并通過改變金屬臺(tái)階階梯的高度和寬度,使其和調(diào)節(jié)好和金屬探針的實(shí)現(xiàn)良好的阻抗匹配。金屬探針針尖端通過導(dǎo)電銀漿粘接與金屬臺(tái)階連接,金屬探針9裸露在外部分覆蓋絕緣套11。金屬探針的圓盤件深入氣體波導(dǎo)模8,進(jìn)入金屬探針的電磁波通過圓盤件耦合到氣體波導(dǎo)模8的左半部分,同理再從氣體波導(dǎo)模8的右半部分依次耦合到右探針1、右接矩形波導(dǎo)模4而饋出。同理亦可右饋入而左饋出。
凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。