專利名稱：矩形波導與圓形槽波導轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種用于矩形波導與圓形槽波導之間轉(zhuǎn)換的波導元件，屬于毫米波、亞毫米波技術領域。
微波波段和光波波段的傳輸線已有許多研究，介于這兩個波段之間的毫米波，亞毫米波則開發(fā)得較晚，尤其是短毫米和亞毫米波段，目前世界各國都在尋求適合于短毫米，亞毫米波的新型傳輸線。在現(xiàn)有技術中，短毫米波段通常還采用標準矩形波導，但是損耗極大；亞毫米波段常采用束波導，但是結(jié)構尺寸過于龐大，裝配、調(diào)試也很困難；矩形槽波導因為它不便于和現(xiàn)今能夠輸出強大功率的回旋管相連接而碰到困難，因為回旋管的能量輸出裝置是圓波導，目前還沒有提出過矩形波導——圓形槽波導轉(zhuǎn)換器。
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種適合于傳輸大功率毫米波，亞毫米波的圓形槽波導系統(tǒng)中使用的波導元件矩形波導——圓形槽波導轉(zhuǎn)換器。
本實用新型根據(jù)模式變換理論和圓形槽波導理論設計而成。其立體結(jié)構，如

圖1所示，它由二部分組成；第一部分是矩形波導與圓波導轉(zhuǎn)換器，第二部分是圓波導與圓形槽波導轉(zhuǎn)換器，矩形波導與圓波導轉(zhuǎn)換器的一端是矩形波導截面，另一端是圓波導截面它們之間是直線性過渡，即矩形周邊上的每一點與圓周上的相應點之間用直線連接而構成的空間。圓波導與圓形槽波導轉(zhuǎn)換器的一端是圓波導截面，另一端是圓形槽波導截面，它由呈尖劈形的上、下絕緣條隔開的兩塊金屬板構成，在其端面的對稱中心位置有一個沿金屬板長度方向的圓臺形通孔，兩個轉(zhuǎn)換器的圓波導端面通過固定連接而構成一體。圓波導與圓形槽波導轉(zhuǎn)換器也可以為從圓截面一端的垂直中心線起以“V”字形張開，“V”字形的最大開口處，二點之間距離等于圓形槽波導二金屬平板之間的距離，在矩形截面端裝有矩形波導法蘭，在圓形槽波導端的波導邊壁上設有連接孔。
本實用新型建立在圓形槽波導傳輸理論基礎上，與現(xiàn)有技術相比，具有低損耗、低色散，波導橫截面尺寸大，傳輸?shù)墓β嗜萘看蟆Ｋ膿p耗比傳統(tǒng)的標準矩形波導小一個數(shù)量級，橫截面尺寸比相同頻率下的標準矩形波導大6～8倍，容易加工。在短毫米波段，目前實驗室內(nèi)的大量信號源都是矩形波導輸出。本實用新型可以把原來的矩形波導中傳輸?shù)碾姶挪?，轉(zhuǎn)換到損耗低很多倍的圓形槽波導中去傳輸，以達到降低損耗的目的；另一種情況是，目前實驗室內(nèi)的儀器設備，都是適合于連接矩形波導的，作為圓形槽波導系統(tǒng)也希望能方便而且經(jīng)濟地利用現(xiàn)有的各公司，廠家已經(jīng)生產(chǎn)的各種儀器和設備，因此都需要有本實用新型來建立起矩形波導和圓形槽波導二種波導系統(tǒng)之間的“橋梁”。本實用新型是其它一切現(xiàn)有的元件無法代替的。
圖1為本實用新型立體結(jié)構示意圖，圖2為剖面示意圖。
本實用新型可采用附圖所示的方案實現(xiàn)，第一個轉(zhuǎn)換器(1)先做一個臘模，尺寸為矩形波導端按工作波長，選相應的部頒標準矩形波導尺寸，圓波導一端，圓直徑為0.59λ0～0.77λ0，兩端面之間的相應點用直線相連接，用電鑄波導技術制成銅波導，化去膜模，表面光潔處理后，在圓波導端的底座上打孔，由螺釘(8)與第二個轉(zhuǎn)換器固定，在矩形波導端裝上法蘭(6)第一個轉(zhuǎn)換器的長度為5λ0～30λ0。第二個轉(zhuǎn)換器，取兩塊金屬平板(2)和(4)，金屬平板可采用銅，黃銅或合金鋁等材料，其長、寬、高分別為5λ0～30λ0，寬為12λ0～24λ0，高度為5λ0～7λ0，在寬邊的邊緣用螺栓(9)固定二塊金屬平板，然后在端面的對稱中心位置加工一個圓錐形通孔，一端的直徑為0.59λ0～0.77λ0；另一端的直徑為3λ0～4λ0，λ0為自由空間波長，然后折開成二塊，每一塊金屬平板的內(nèi)壁一面切削去一個尖劈，劈高為 1/2 (0.6λ0～2.9λ0)，切削平面要光滑，然后用膠木或有機玻璃等絕緣材料，加工成二個尖劈(3)，(5)長度為5λ0～30λ0，劈高為二倍的 1/2 (0.6λ0～2.9λ0)，絕緣材料的寬度為1λ0，內(nèi)壁涂有吸收電磁波的材料，如石墨等，將尖劈填在已切削好的二塊金屬平板之間，用螺栓(9)固定，在圓形槽波導端面邊壁上設有連接孔(10)，矩形波導法蘭連接孔(7)。
權利要求1.一種用于矩形波導與圓形槽波導之間轉(zhuǎn)換的波導轉(zhuǎn)換器，由矩形波導與圓波導轉(zhuǎn)換器和圓波導與圓形槽波導轉(zhuǎn)換器組成，其特征在于圓波導與圓形槽波導轉(zhuǎn)換器的一端為圓波導截面，另一端為圓形槽波導截面，它由呈尖劈形的上、下絕緣條隔開的兩塊金屬板構成，在其端面的對稱中心位置有一個沿金屬板長度方向的圓臺形通孔，兩個轉(zhuǎn)換器的圓波導端面通過固定連接而構成一體。
2.根據(jù)權利要求1所述的波導轉(zhuǎn)換器，其特征在于圓波導的直徑為0.59λ0～0.77λ0，圓形槽波導的直徑為3λ0～4λ0，λ0為自由空間波長。
專利摘要矩形波導與圓形槽波導轉(zhuǎn)換器由矩形波導與圓波導轉(zhuǎn)換器和圓波導與圓形槽波導轉(zhuǎn)換器組成，兩者的圓波導端面通過固定連接而構成一體，圓波導與圓形槽波導轉(zhuǎn)換器由呈尖劈形的上、下絕緣條隔開的兩塊金屬平板構成，其端面的對稱中心位置有一個沿金屬平板方向的圓臺形通孔。它具有損耗和色散低、傳輸功率容量大等優(yōu)點，便于矩形波導與圓形槽波導系統(tǒng)之間的連接。
文檔編號H01P1/16GK2125878SQ9221310
公開日1992年12月23日 申請日期1992年1月20日 優(yōu)先權日1992年1月20日
發(fā)明者楊鴻生 申請人:東南大學