專利名稱：圓形波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)傳輸主模的耦合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
微波無源器件技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是涉及由圓波導(dǎo)中傳輸?shù)闹髂５骄匦尾▽?dǎo)中 傳輸?shù)闹髂Ｖg的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在微波通信網(wǎng)絡(luò)和微波測(cè)量系統(tǒng)中經(jīng)常需要使用一種模式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，能夠完成圓 波導(dǎo)傳輸?shù)腡E11模與矩形波導(dǎo)傳輸?shù)腡Eltl模之間的轉(zhuǎn)換，通常采用的結(jié)構(gòu)有方窗形、圓孔 形、細(xì)槽形、金屬環(huán)形等，其中經(jīng)方窗形、圓孔形、細(xì)槽形轉(zhuǎn)換后兩種模式極化方向相同；經(jīng) 金屬環(huán)形轉(zhuǎn)換后的兩種模式極化方向相互垂直。此模式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)具有功能單一，結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 調(diào)試不方便，不利于大批量工業(yè)化制造。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種不僅結(jié)構(gòu)更為緊 湊，可靠性高，便于調(diào)試和大批量工業(yè)化制造，而且能夠?qū)崿F(xiàn)兩種模式極化方向相互垂直的 圓形波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)傳輸主模的耦合結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)上述目的一種圓形波導(dǎo)與矩形波導(dǎo) 傳輸主模的耦合結(jié)構(gòu)，包括圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)，其特征在于所述圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)軸線相 互共面垂直，圓波導(dǎo)和矩形波之間有金屬棒通過其公共壁并跨入兩波導(dǎo)中，矩形波導(dǎo)設(shè)置 有金屬塊，該金屬塊有一通孔，金屬圓棒位于該通孔內(nèi)。作為上述方案的進(jìn)一步說明，所述圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)的公共壁設(shè)置有一小孔，金 屬棒由一與波導(dǎo)絕緣的支撐介質(zhì)塊固定在小孔中心；金屬棒上設(shè)置有防止金屬棒沿軸向移 動(dòng)的臺(tái)階，支撐介質(zhì)塊與臺(tái)階配合連接。所述通孔位于金屬塊的中心位置，與公共壁上的小孔在同一軸線上，金屬棒位于 該通孔中心。所述金屬棒為金屬圓棒。所述金屬塊設(shè)置為梯形，該梯形金屬塊的底面部份與波導(dǎo)連接，其它側(cè)面均與波 導(dǎo)壁之間存在縫隙。所述梯形塊斜面是一個(gè)平面或階梯。本實(shí)用新型采用上述技術(shù)解決方案所能達(dá)到的有益效果是本實(shí)用新型采用圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)軸線相互共面垂直結(jié)構(gòu)，圓波導(dǎo)和矩形波之間 通過金屬棒通過其公共壁并跨入兩波導(dǎo)中，并在矩形波導(dǎo)內(nèi)設(shè)置一梯形金屬塊，梯形金屬 棒置于該金屬塊的通孔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)兩種模式極化方向相互垂直，與環(huán)形結(jié)構(gòu)比較，結(jié)構(gòu)更為緊 湊，可靠性高，便于調(diào)試和大批量工業(yè)化制造。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖2為本實(shí)用新型剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)內(nèi)部主模電場(chǎng)結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記說明1、圓波導(dǎo) 2、矩形波導(dǎo) 3、梯形金屬塊 4、通孔5、金屬圓棒 6、支撐介質(zhì)塊
具體實(shí)施方式
如圖1 圖3所示，一種圓形波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)傳輸主模的耦合結(jié)構(gòu)，包括圓波導(dǎo) 1和矩形波導(dǎo)2，圓波導(dǎo)1和矩形波導(dǎo)2的作用是傳導(dǎo)電磁波，一般用導(dǎo)電性能良好的金屬 材料拉制成型，兩種波導(dǎo)的連接可以采用多種方法，但必須保證兩軸線共面垂直。在矩形 波導(dǎo)2內(nèi)設(shè)置有梯形金屬塊3，梯形金屬塊3的底面部份與波導(dǎo)連接，其它側(cè)面均與波導(dǎo)壁 之間存在縫隙；梯形金屬塊3的中心設(shè)置有通孔4，該梯形金屬塊3可以獨(dú)立加工后再用螺 釘固定在波導(dǎo)底面上，也可以與底面一體化加工后組合成矩形波導(dǎo)。在圓波導(dǎo)1和矩形波 導(dǎo)2的公共壁上沿矩形波導(dǎo)軸線方向鉆一小通孔，并與梯形金屬塊3上的通孔4在同一軸 線上。設(shè)置一個(gè)金屬圓棒5，通過公共壁小孔跨入兩波導(dǎo)中，為了防止金屬圓棒5沿軸向移 動(dòng)，在圓棒中部適當(dāng)位置加工一個(gè)臺(tái)階，用一支撐介質(zhì)塊6固定，支撐介質(zhì)塊材料選擇方法 是能夠滿足產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)要求(如溫度、強(qiáng)度、電性能)和易于批量生產(chǎn)為原則，支撐介質(zhì) 塊6是起到固定金屬棒和絕緣作用；金屬圓棒5尺寸是經(jīng)過仿真計(jì)算、實(shí)驗(yàn)調(diào)整后確定，以 能夠滿足電氣指標(biāo)要求為準(zhǔn)；波導(dǎo)的其余端口可以連接其他微波器件，也可以制造成連接 法蘭以供測(cè)試；圓波導(dǎo)內(nèi)部電磁波傳輸方向不做限制，也可以在適當(dāng)位置用金屬板密封成 為單向傳輸，但電場(chǎng)極化方向必須與金屬圓棒軸線相同。圓波導(dǎo)內(nèi)圓直徑選擇應(yīng)根據(jù)工作頻率范圍內(nèi)只有一種電磁模存在為原則，一般是 選擇最低工作模式TE11,其電場(chǎng)分布如圖3所示；矩形波導(dǎo)長(zhǎng)，寬尺寸選擇是根據(jù)工作頻率 范圍內(nèi)只有一種電磁模式存在為原則。一般是選擇最低工作模式TEltl模，其電磁場(chǎng)分布如 圖3所示。金屬圓棒通過公共壁上的小孔跨入到圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)內(nèi)部。當(dāng)圓波導(dǎo)中存在 電磁場(chǎng)時(shí)，金屬圓棒表面會(huì)產(chǎn)生縱向電流，該電流流向圓棒另一端，矩型波導(dǎo)內(nèi)圓棒位于梯 形塊中央孔中，構(gòu)成一段空氣介質(zhì)同軸線，在孔的內(nèi)表面激勵(lì)起電流，電流經(jīng)孔的端面流向 外表面，從而可以在矩形波導(dǎo)內(nèi)激勵(lì)起電流和電磁場(chǎng)。這種激勵(lì)方式是可逆的，也就是說， 可以由矩形波導(dǎo)中的電磁場(chǎng)在圓波導(dǎo)激勵(lì)電磁場(chǎng)；矩形波導(dǎo)內(nèi)的金屬梯形塊可以等效為二 次激勵(lì)源，還可以起到展寬工作頻率寬度和匹配作用。以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，梯形塊斜面可以是一個(gè) 平面，也可以是階梯；另外，耦合結(jié)構(gòu)并未限定圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)尺寸，也就是該結(jié)構(gòu)并未 限定于某一段電磁頻率使用，而是覆蓋所有能在波導(dǎo)中傳輸?shù)碾妶?chǎng)頻率，耦合結(jié)構(gòu)部份尺 寸隨頻率而變化。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提 下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種圓形波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)傳輸主模的耦合結(jié)構(gòu)，包括圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)，其特征在于所述圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)軸線相互共面垂直，圓波導(dǎo)和矩形波之間有金屬棒通過其公共壁并跨入兩波導(dǎo)中，矩形波導(dǎo)設(shè)置有金屬塊，該金屬塊有一通孔，金屬圓棒位于該通孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓形波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)傳輸主模的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)的公共壁設(shè)置有一小孔，金屬棒由一與波導(dǎo)絕緣的支撐介質(zhì)塊固定在 小孑L中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓形波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)傳輸主模的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述金屬棒上設(shè)置有防止金屬棒沿軸向移動(dòng)的臺(tái)階，支撐介質(zhì)塊與臺(tái)階配合連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓形波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)傳輸主模的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述通孔位于金屬塊的中心位置，與公共壁上的小孔在同一軸線上，金屬棒位于該通孔中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓形波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)傳輸主模的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述金屬棒為金屬圓棒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓形波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)傳輸主模的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述金屬塊設(shè)置為梯形，該梯形金屬塊的底面部份與波導(dǎo)連接，其它側(cè)面均與波導(dǎo)壁之間 存在縫隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圓形波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)傳輸主模的耦合結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述梯形塊斜面是一個(gè)平面或階梯。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種圓形波導(dǎo)與矩形波導(dǎo)傳輸主模的耦合結(jié)構(gòu)，包括圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)，其特征在于所述圓波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)軸線相互共面垂直，圓波導(dǎo)和矩形波之間有金屬棒通過其公共壁并跨入兩波導(dǎo)中，矩形波導(dǎo)設(shè)置有金屬塊，該金屬塊有一通孔，金屬圓棒位于該通孔內(nèi)。本實(shí)用新型同樣能夠?qū)崿F(xiàn)兩種模式極化方向相互垂直，結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高，便于調(diào)試和大批量工業(yè)化制造。
文檔編號(hào)H01P1/16GK201655933SQ20102015269
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者張邵, 王磊, 鄧崇軒, 雒建華, 韓群英 申請(qǐng)人:廣東盛路通信科技股份有限公司