波導(dǎo)極化方向轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及波導(dǎo)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及波導(dǎo)極化方向轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)的波導(dǎo)傳輸線中，需要改變電磁波的極化方向時(shí)，目前多采用如圖1所示的扭波導(dǎo)。扭波導(dǎo)是由直波導(dǎo)按一定的扭轉(zhuǎn)曲線扭轉(zhuǎn)而成，其內(nèi)腔的每一個(gè)橫截面都呈矩形，由此可將扭波導(dǎo)看做由許多段直波導(dǎo)構(gòu)成。矩形波導(dǎo)中所傳輸電磁波的基模是TElO模，其極化方向垂直于波導(dǎo)寬邊。在直波導(dǎo)扭轉(zhuǎn)的過(guò)程中，其波導(dǎo)寬邊的方向也隨之改變，因此每一段直波導(dǎo)都將極化方向扭轉(zhuǎn)一個(gè)微小的角度，最終形成所需要的角度，如圖3，所示。扭波導(dǎo)存在著加工困難和長(zhǎng)度較長(zhǎng)的缺點(diǎn)；要在較短的距離內(nèi)扭轉(zhuǎn)波導(dǎo)，不僅加工困難且其電性能指標(biāo)也會(huì)惡化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種波導(dǎo)極化方向轉(zhuǎn)換裝置，解決了扭波導(dǎo)的加工困難和長(zhǎng)度較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，具有加工簡(jiǎn)單，縮短長(zhǎng)度，不改變其電性能的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]波導(dǎo)極化方向轉(zhuǎn)換裝置，包括轉(zhuǎn)向器2，轉(zhuǎn)向器2上設(shè)置有螺紋孔7及內(nèi)腔4，轉(zhuǎn)向器2通過(guò)螺紋孔7與輸入端I中的孔位一 8連接;轉(zhuǎn)向器2通過(guò)另外相間排列的螺紋孔7與輸出端3中的孔位二 9連接。
[0006]所述轉(zhuǎn)向器2可以用銅或鋁加工而成，再進(jìn)行鍍銀或?qū)щ娧趸幚?，也可以由非金屬材料加工而成，再?duì)其內(nèi)腔4進(jìn)行電鍍處理。
[0007]所述的轉(zhuǎn)向器2的厚度為1/4波導(dǎo)波長(zhǎng)，其內(nèi)腔4的橫截面的面積在Ku頻段為125平方毫米至145平方毫米。
[0008]所述內(nèi)腔4的形狀為圓形或者是多邊形的疊加。
[0009]所述輸入端I的腔體一5和輸出端3腔體二 6的夾角可以是任意角度的。
[0010]所述的鍍層的厚度大于所使用頻率電磁波的趨膚深度。
[0011]本發(fā)明的頻帶稍窄于扭波導(dǎo)，但其長(zhǎng)度僅是扭波導(dǎo)的1/10，用普通的機(jī)械加工設(shè)備就可加工，比對(duì)直波導(dǎo)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)加工要方便很多。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是現(xiàn)有技術(shù)方案中的扭波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是現(xiàn)有扭波導(dǎo)的內(nèi)部腔體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是扭波導(dǎo)改變極化方向的示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)立體圖。
[0016]圖5是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的爆炸圖。
[0017]圖6是本發(fā)明中轉(zhuǎn)向器腔體的橫截面圖。
[0018]圖7是本發(fā)明矩形波導(dǎo)中的電場(chǎng)分布圖。
[0019]圖8是本發(fā)明轉(zhuǎn)向器中的電場(chǎng)分布圖。
[0020]圖9是本發(fā)明轉(zhuǎn)向器與兩側(cè)波導(dǎo)連接面的視圖。
[0021]圖10是本發(fā)明改變極化方向的示意圖。
[0022]圖11是本發(fā)明正交極化的爆炸圖。
[0023]圖12是本發(fā)明中轉(zhuǎn)向器圓形內(nèi)腔的橫截圖。
[0024]圖13是本發(fā)明轉(zhuǎn)換器在波導(dǎo)全頻帶內(nèi)的回波損耗。
[0025]圖14是本發(fā)明正交極化轉(zhuǎn)換器回波損耗優(yōu)于30dB時(shí)的相對(duì)帶寬。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]參照?qǐng)D4、圖5，波導(dǎo)極化方向轉(zhuǎn)換裝置，包括轉(zhuǎn)向器2，轉(zhuǎn)向器2上設(shè)置有螺紋孔7及內(nèi)腔4，轉(zhuǎn)向器2通過(guò)螺紋孔7與輸入端I中的孔位一 8連接;轉(zhuǎn)向器2通過(guò)另外相間排列的螺紋孔7與輸出端3中的孔位二 9連接。
[0028]所述轉(zhuǎn)向器2可以用銅或鋁加工而成，再進(jìn)行鍍銀或?qū)щ娧趸幚?，也可以由非金屬材料加工而成，再?duì)其內(nèi)腔4進(jìn)行電鍍處理。
[0029]參照?qǐng)D6、圖12，所述內(nèi)腔4的形狀為圓形或者是多邊形的疊加。
[0030]所述的轉(zhuǎn)向器2的厚度為1/4波導(dǎo)波長(zhǎng)，其內(nèi)腔4的橫截面的面積在Ku頻段為125平方毫米至145平方毫米。
[0031]所述輸入端I的腔體一5和輸出端3腔體二 6的夾角可以是任意角度的。
[0032]所述的鍍層的厚度大于所使用頻率電磁波的趨膚深度。
[0033]本發(fā)明的工作原理是:
[0034]本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向器2上內(nèi)腔4的形狀、尺寸和位置，實(shí)現(xiàn)了在較短距離內(nèi)改變極化方向的目的。
[0035]如圖6所示，本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器2的腔體4橫截面由兩個(gè)正方形部分疊加構(gòu)成，其電場(chǎng)分布如圖8所示，中間的電場(chǎng)最強(qiáng)，兩邊逐漸變?nèi)?；極化方向，垂直于較長(zhǎng)的那條對(duì)角線。這和矩形波導(dǎo)中TElO模的電場(chǎng)分布比較接近，如圖7所示，保證了主模的傳輸。
[0036]如圖1O所示，將轉(zhuǎn)向器2的極化方向置于其左右兩側(cè)波導(dǎo)極化方向的對(duì)角線上，極化方向逐漸發(fā)生扭轉(zhuǎn)。
[0037]從圖9可以看出，連接面的公共部分電場(chǎng)最強(qiáng)，這使得絕大部分的電磁波能夠通過(guò)。
[0038]選擇轉(zhuǎn)向器2的厚度為1/4波導(dǎo)波長(zhǎng)，使其左右兩個(gè)連接面處所引起反射波的相位相差180°，相互抵消從而改善了回波損耗，再優(yōu)化兩個(gè)正方形的邊長(zhǎng)和間距以達(dá)到最優(yōu)的回波損耗。
[0039]圖5是將極化方向改變了60°的Ku頻段BJ140轉(zhuǎn)換器，它的回波損耗如圖13所示，全頻帶內(nèi)的回波損耗優(yōu)于30dB，完全可以代替扭波導(dǎo)。
[0040]圖11是將極化方向改變了90°的BJl 20轉(zhuǎn)換器，它的回波損耗如圖13所示，其回波損耗優(yōu)于30dB的相對(duì)帶寬可以達(dá)到30%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.波導(dǎo)極化方向轉(zhuǎn)換裝置，包括轉(zhuǎn)向器(2)，轉(zhuǎn)向器(2)上設(shè)置有螺紋孔(7)及內(nèi)腔(4)，轉(zhuǎn)向器(2)通過(guò)螺紋孔(7)與輸入端(I)中的孔位一 (8)連接;轉(zhuǎn)向器(2)通過(guò)另外相間排列的螺紋孔(7)與輸出端(3)中的孔位二 (9)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)極化方向轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)向器(2)可以用銅或鋁加工而成，再進(jìn)行鍍銀或?qū)щ娧趸幚?，也可以由非金屬材料加工而成，再?duì)其內(nèi)腔(4)進(jìn)行電鍍處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的波導(dǎo)極化方向轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)向器(2)的厚度為1/4波導(dǎo)波長(zhǎng)，內(nèi)腔(4)的橫截面的面積在Ku頻段為125平方毫米至145平方毫米。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的波導(dǎo)極化方向轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述內(nèi)腔(4)的形狀為圓形或者是多邊形的疊加。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波導(dǎo)極化方向轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述輸入端(I)的腔體一 (5)和輸出端(3)的腔體二 (6)的夾角可以是任意角度的。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波導(dǎo)極化方向轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述的鍍層的厚度大于所使用頻率電磁波的趨膚深度。
【專利摘要】波導(dǎo)極化方向轉(zhuǎn)換裝置，包括轉(zhuǎn)向器，轉(zhuǎn)向器上設(shè)置有螺紋孔，轉(zhuǎn)向器通過(guò)螺紋孔與輸入端中的孔位一連接；轉(zhuǎn)向器通過(guò)另外相間排列的螺紋孔與輸出端中的孔位二連接；本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向器上內(nèi)腔的形狀、尺寸和位置，實(shí)現(xiàn)了在較短距離內(nèi)改變極化方向的目的；本發(fā)明具有加工簡(jiǎn)單，縮短長(zhǎng)度不改變其電性能的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H01P1/161
【公開號(hào)】CN105633516
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610098535
【發(fā)明人】馬振京
【申請(qǐng)人】陜西天翌天線有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年2月23日