扭彎波導的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種扭彎波導，包括耦合區(qū)，與耦合區(qū)連通的信號通道A和信號通道B。信號通道A上設置有端口A，信號通道B上設置有端口B。端口A的中心處的法線方向與端口B中心處的法線方向成一夾角X，X的取值范圍為：20度<X<160度。在信號通道A中設置有至少一段匹配過渡段，或者在信號通道B中設置有至少一段匹配過渡段。該扭彎波導所有上表面齊平，在所述信號通道A上設置的至少一個匹配過渡段底部設置有至少一個金屬體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)更簡單，加工更方便，可以有效地減小裝配誤差。本發(fā)明主要用于各微波波段的通信和雷達等系統(tǒng)中。
【專利說明】扭彎波導
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種波導轉(zhuǎn)接器，具體地說，是涉及一種使輸入輸出極化方向垂直扭轉(zhuǎn)，法線方向轉(zhuǎn)向而且易于與其它微波器件集成的波導轉(zhuǎn)接器。
[0002]
【背景技術(shù)】
在通信和雷達系統(tǒng)中，常常需要將矩形波導的極化方向扭轉(zhuǎn)90度，同時輸入波導和輸出波導的軸線方向需要扭轉(zhuǎn)一定角度。這通常是采用扭波導加上彎波導來實現(xiàn)的。這種扭波導結(jié)構(gòu)為空間曲線，需要單獨加工。同時，扭波導與彎波導連接后也難以與其它微波零部件作為整體來加工。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種扭彎波導，與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)更簡單，加工更方便。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種扭彎波導，包括耦合區(qū)和與耦合區(qū)連通的信號通道A和信號通道B，信號通道A上設置有端口 A，信號通道B上設置有端口 B，端口 A的中心處的法線方向與端口 B的中心處的法線方向成一夾角X，X的取值范圍為:20度<X〈160度。在任意水平面上，端口 A上具有最大間距的任意兩點之間的距離尺寸為P1，在任意水平面上，端口 B上具有最大間距的任意兩點之間的距離尺寸為P2，Pl大于P2。
[0005]較佳的情況，端口 A的電場極化方向在垂直方向，端口 B的電場極化方向在水平方向。端口 A的中心處的法線方向和端口 B的中心處的法線方向的角度可以設置為20度到160度之間的任意值。在實際設計中，該角度以90度為最普遍，45度，60度、135度和150度的情況也可能出現(xiàn)。
[0006]為了展寬該扭彎波導的工作帶寬，在所述信號通道A中的端口 A與所述耦合區(qū)之間設置有至少一段匹配過渡段，或者在所述信號通道B中的端口 B與所述耦合區(qū)之間設置有至少一段匹配過渡段。
[0007]為了進一步展寬該扭彎波導的工作帶寬，所述耦合區(qū)在深度上可以有階梯。較佳的設計，所述耦合區(qū)的最大深度比其最小深度大15%以上，
展寬該扭彎波導的工作帶寬的第三種方法是:使所述耦合區(qū)的深度沿端口 B的中心處的法線方向不變或增大。
[0008]為了展寬該扭彎波導的工作帶寬的第四種方法是:在所述耦合區(qū)的底部設置有至少一個金屬體。
[0009]為了展寬該扭彎波導的工作帶寬的第五種方法是:在所述信號通道A上設置的至少一個匹配過渡段底部設置有至少一個金屬體。
[0010]為了便于采用普通數(shù)控銑床加工，特別是便于將該扭彎波導與其它與之相連的微波電路作為一體來加工，也就是便于與其它微波電路的集成，包括耦合區(qū)、信號通道A和信號通道B、端口 A和端口 B、以及所有的匹配過渡段的所述扭彎波導的上表面齊平，同時該扭彎波導與任意水平面的截面包含或等于該扭彎波導與比該水平面更低的任意其它水平的截面在垂直方向上的投影。
[0011]為了利于所述扭彎波導的小型化，包括耦合區(qū)、信號通道A和信號通道B、端口 A和端口 B、以及所有的匹配過渡段的所述扭彎波導在任意方向上的尺寸小于該扭彎波導工作頻帶的中心頻率對應的真空中的波長。
[0012]為了便于計算和加工，所述耦合區(qū)為單連通區(qū)域，即該耦合區(qū)內(nèi)的任意封閉曲線可以在該耦合區(qū)內(nèi)連續(xù)地收縮成一個點。
[0013]較佳的設計，所述端口 A電場最大值處的電場方向與垂直方向之間的夾角小于50度，以零度為最佳。同時，端口 B電場最大值處電場方向與垂直方向之間的夾角大于50度，以90度為最佳。同時所述端口 A為矩形波導或脊波導，端口 B為矩形波導。
[0014]本發(fā)明及其與之相連的微波結(jié)構(gòu)可通過普通數(shù)控銑床一次性完成底座加工，再根據(jù)底座加工蓋板即可。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明加工更方便，結(jié)構(gòu)更簡單，在與之相連的微波結(jié)構(gòu)之間均不再需要螺釘固定，避免幾部分分開加工所帶來的加工和裝配過程中的繁瑣工序并可以避免裝配誤差。本發(fā)明主要用于各微波波段的電子系統(tǒng)中，特別是雷達、天饋系統(tǒng)、導彈制導、通信等軍事及民用領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明-實施例1的俯視示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明-實施例2的俯視示意圖。
[0017]圖3為從左邊看向圖2的示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明-實施例3的俯視示意圖。
[0019]圖5為從左邊看向?qū)嵤嵗?的示意圖
一些名詞的定義:水平面，即本說明書中的紙面。垂直方向或上方，即與本說明書中的紙面垂直并從紙面指向讀者的方向。某一截面在某一方向上的投影，即一束平行光沿該方向照射該截面，在某與該平行光方向垂直的平面上形成的陰影構(gòu)成的圖形。耦合區(qū)的深度，指耦合區(qū)在垂直方向上的尺寸。法線方向:是指垂直于端口 A或端口 B的端面遠離扭彎波導的方向。
【具體實施方式】
[0020]實施例1
如圖1所示，一種扭彎波導，包括耦合區(qū)3和與耦合區(qū)3連通的兩個信號通道A和信號通道B，信號通道A上設置有端口 Al，信號通道B上設置有端口 B2，端口 Al的中心處的法線方向與端口 B2的中心處的法線方向成一夾角X，X的取值為88度，端口 Al在水平面上的最大尺寸大于端口 B2在水平面上的最大尺寸。這里耦合區(qū)3的水平面的截面形狀不規(guī)則。
[0021]在所述信號通道A中的端口 Al與所述耦合區(qū)3之間設置有一段匹配過渡段4，同時在所述信號通道B中的端口 B2與所述耦合區(qū)3之間設置有一段匹配過渡段4。這里匹配過渡段4的水平面的截面形狀不規(guī)則。
[0022]所述的扭彎波導，包括耦合區(qū)3、與耦合區(qū)3連通的信號通道A和信號通道B、端口 Al和端口 B2的上表面齊平，同時該扭彎波導與任意水平面的截面包含或等于該扭彎波導與比該水平面更低的任意其它水平的截面在垂直方向上的投影。
[0023]在所述耦合區(qū)3的底部設置有一個金屬體5。
[0024]在所述信號通道A上設置的一個匹配過渡段4底部設置有一個金屬體5。
[0025]包括耦合區(qū)3、與耦合區(qū)3連通的信號通道A和信號通道B、端口 Al和端口 B2的所述扭彎波導在任意方向上的尺寸小于該扭彎波導工作頻帶的中心頻率對應的真空中的波長。
[0026]所述耦合區(qū)3為單連通區(qū)域，即該耦合區(qū)3內(nèi)的任意封閉曲線可以在該耦合區(qū)3內(nèi)連續(xù)地收縮成一個點。
[0027]所述端口 Al電場最大值處的電場方向與垂直方向之間的夾角為O度，端口 B2電場最大值處電場方向與垂直方向之間的夾角為90度。同時所述端口 Al為矩形波導,端口B2為矩形波導。
[0028]實施例2
如圖2和3所示。與實施實例I相比，不同點僅在于，耦合區(qū)3的水平面的截面形狀都為矩形。同時，沒有設置任何匹配過渡段4和位于其上的金屬體5。同時，所述耦合區(qū)3的最大深度比其最小深度大15%以上，而且，所述耦合區(qū)3的深度沿端口 B2的中心處的法線方向逐級增大。
[0029]實施例3
如圖4所示。與實施實例2相比，不同點僅在于，在信號通道A和信號通道B分別設置了一個匹配過渡段4，在信號通道A上的匹配過渡段4底部設置了一個金屬體5。
[0030]實施例4
如圖5所示。與實施實例2相比，不同點僅在于，端口 Al為脊波導。
【權(quán)利要求】
1.一種扭彎波導，其特征在于，包括耦合區(qū)(3)和與耦合區(qū)(3)連通的信號通道A和信號通道B，信號通道A上設置有端口 A (I )，信號通道B上設置有端口 B (2)，端口 A (I)的中心處的法線方向與端口 B (2)的中心處的法線方向成一夾角X，X的取值為:20度<X〈160度；在任意水平面上，端口 A (I)上具有最大間距的任意兩點之間的距離尺寸為P1，在任意水平面上，端口 B (2)上具有最大間距的任意兩點之間的距離尺寸為P2，Pl大于P2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭彎波導，其特征在于，在所述信號通道A中的端口A(I)與所述耦合區(qū)(3)之間設置有至少一段匹配過渡段(4)、或/和在所述信號通道B中的端口 B(2)與所述耦合區(qū)(3)之間設置有至少一段匹配過渡段(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭彎波導，其特征在于，包括耦合區(qū)(3)、信號通道A和信號通道B、端口 A (I)和端口 B (2)的所述扭彎波導的上表面齊平，同時該扭彎波導與任意水平面的截面包含或等于該扭彎波導與比該水平面更低的任意其它水平的截面在垂直方向上的投影。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭彎波導，其特征在于，所述耦合區(qū)(3)的最大深度比其最小深度大15%以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭彎波導，其特征在于，所述耦合區(qū)(3)的深度沿端口B (2)的中心處的法線方向不變或增大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭彎波導，其特征在于，所述耦合區(qū)(3)的底部設置有至少一個金屬體(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的扭彎波導，其特征在于，在所述信號通道A上設置的至少一個匹配過渡段(4)底部設置有至少一個金屬體(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭彎波導，其特征在于，包括耦合區(qū)(3)、信號通道A和信號通道B、端口 A (I)和端口 B (2)的所述扭彎波導在任意方向上的尺寸小于該扭彎波導工作頻帶的中心頻率對應的真空中的波長。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭彎波導，其特征在于，所述耦合區(qū)(3)為單連通區(qū)域，即該耦合區(qū)(3)內(nèi)的任意封閉曲線可以在該耦合區(qū)(3)內(nèi)連續(xù)地收縮成一個點。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任意一項所述的扭彎波導，其特征在于，所述端口A (I)電場最大值處電場方向與垂直方向之間的夾角小于50度,端口 B (2)電場最大值處電場方向與垂直方向之間的夾角大于50度，同時所述端口 A (I)為矩形波導或脊波導，端口 B (2)為矩形波導。
【文檔編號】H01P1/02GK104051820SQ201410303889
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】王清源, 張運波 申請人:成都賽納賽德科技有限公司