CN101098035B - 一种波导天线口金属棒耦合结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种波导天线口金属棒耦合结构，包括天线口、金属棒耦合组件，所述的天线口的两侧腔体的隔离壁上各设有支撑件槽，所述的金属环耦合组件设于天线口内。与现有技术相比，本发明具有尺寸小、结构对称、性能稳定、可靠、成本低、易于制作等特点。
Description
技术领域
本发明涉及无线通讯领域中的波导双工器，特别是涉及一种波导天线口金属棒耦合结构。
背景技术
微波是指在频率上介于300MHz(1MHz＝1.0×10E6Hz)至300GHz(1GHz＝1.0×10E9Hz)频段的信号。微波通信起源于第二次世界大战中发展起来的雷达技术，目前已广泛应用于世界各地的远程通信网络，由于其频带宽、容量大、可以用于各种电信业务的传送，如电话、电报、数据、传真以及彩色电视等，它在网络架设中的占有率呈加速上升之势。因此，微波通信的研究对发展国民经济和满足社会需求具有重要意义。
最基本的微波通信系统是在两个微波站之间建立一个微波通信连接。每个微波站结构上主要包括三部分：数字调制解调器、射频前端和天线。其中调制解调器用于将用户信号调制成射频信号(300KHz-300MHz)；射频前端将已调制好的射频信号搭载至微波或毫米波频段并进行放大至功率为1w左右；而无源抛物线状天线用于发射和接收这些微波信号。双工器是射频前端中的关键元件，它的功能在于使发射和接收的微波信号以极小损耗无相互影响地同时通过，还要有效抑制其它噪声信号对系统的影响，其电性能的优劣将直接关系到整个微波通信系统的信号传输质量。在6GHz以下的微波系统大多采用同轴型双工器，而6GHz以上则多采用波导型双工器。
而波导是指各种截面形状的无限长笔直的空心金属管，其截面形状和尺寸、管壁的结构材料及管内介质填充情况沿管轴方向均不改变，它将被引导的电磁波完全限制在金属管内沿其轴向传播。它适用于传输3-300GHz频段的信号，特点是导体损耗和介质损耗小、功率容量大、无辐射损耗且结构简单、易于制造。矩形波导双工器基本上由一系列矩形波导谐振腔组成，相邻的腔之间通过窗口形成感性耦合，这种双工器因其易加工性而被普遍采用。
天线口是波导双工器中的发射滤波器和接收滤波器的共用端口，多采用机械结构非对称的T-junction的方式形成，用以有效分隔发射信号和接收信号，使两者同时工作而不相互干扰。但当双工器工作于频率较低的微波频带尤其是低于10GHz时，T-junction的尺寸通常会很大，无法满足某些产品的外形尺寸要求。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种波导天线口金属棒耦合结构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种波导天线口金属棒耦合结构，其特征在于，包括天线口、金属棒耦合组件，所述的天线口的两侧腔体的隔离壁上各设有支撑件槽，所述的金属棒耦合组件设于天线口内。
所述的金属棒耦合组件包括两个绝缘支撑件、两个金属片、金属丝，所述的两个绝缘支撑件的底部均设有隔离壁槽，并且两侧均设有侧槽，侧槽与侧槽之间设有圆孔；所述的两个金属片均呈方形并且中间均设有圆孔，该两个金属片分别过盈配合设于两个绝缘支撑件的侧槽内，上述的金属片的圆孔与绝缘支撑件的圆孔相对齐，且各自孔径相一致；所述的金属丝穿设于绝缘支撑件和金属片的圆孔内，且两端露于绝缘支撑件外，该金属丝的中部呈U形，两端均呈弯折状并且均焊接有与中部U形平面相平行金属棒，该金属棒沿中心线开设有空腔，该空腔与金属丝相对应；所述的金属片、金属丝焊接固定。
所述的金属棒耦合组件通过隔离壁槽和天线口的支撑件槽过盈配合设于天线口内；所述的金属丝的中部垂直设于天线口内，两端的金属棒各设于天线口的两侧腔体内。
所述的金属棒耦合组件的上表面与天线口隔离壁的上表面持平。
所述的绝缘支撑件采用聚四氟乙烯。
所述的金属片可以采用黄铜，且该金属片表面镀银。
所述的金属丝可以采用紫铜。
所述的金属棒可以采用黄铜。
所述的天线口设有用于压紧金属棒耦合组件的盖板，该盖板对应于绝缘支撑件的上方设有两个紧固螺钉。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.较波导传输方式的T-junction结构尺寸小。
2.机械结构对称，有利于通带对调的双工器的共享设计。
3.性能稳定、可靠、一致性好。
4.成本低、易于制作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的金属棒耦合组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示，一种波导天线口金属棒耦合结构，其特征在于，包括天线口1、金属棒耦合组件2，所述的天线口1的两侧腔体8的隔离壁上各设有支撑件槽，所述的金属棒耦合组件2设于天线口1内。
所述的金属棒耦合组件2包括两个绝缘支撑件3、两个金属片4、金属丝5，所述的两个绝缘支撑件3的底部均设有隔离壁槽，并且两侧均设有侧槽，侧槽与侧槽之间设有圆孔；所述的两个金属片4均呈方形并且中间均设有圆孔，该两个金属片4分别过盈配合设于两个绝缘支撑件3的侧槽内，上述的金属片4的圆孔与绝缘支撑件3的圆孔相对齐，且各自孔径相一致；所述的金属丝5穿设于绝缘支撑件3和金属片4的圆孔内，且两端露于绝缘支撑件3外，该金属丝5的中部呈U形，两端均呈弯折状并且均焊接有与中部U形平面相平行金属棒9，该金属棒9沿中心线开设有空腔，该空腔与金属丝5相对应；所述的金属片4、金属丝5焊接固定；所述的金属棒耦合组件2通过隔离壁槽和天线口1的支撑件槽过盈配合设于天线口1内；所述的金属丝5的中部垂直设于天线口1内，两端的金属棒9各设于天线口1的两侧腔体8内；所述的金属棒耦合组件2的上表面与天线口1隔离壁的上表面持平；所述的绝缘支撑件3采用聚四氟乙烯；所述的金属片4可以采用黄铜，且该金属片4表面镀银；所述的金属丝5可以采用紫铜；所述的金属棒9可以采用黄铜；所述的天线口1设有用于压紧金属棒耦合组件2的盖板6，该盖板6对应于绝缘支撑件的上方设有两个紧固螺钉7。
本实施例提供一种新颖的结构，利用对称的同轴转换的方法实现较低频率的波导天线口的输入输出耦合，尺寸较波导传播方式的T-junction更小。
天线口耦合组件的的金属片是方形的，中间有一个圆形的孔；绝缘支撑件，一般可用聚四氟乙烯来制作，支撑件的底部有一个槽，两边也各有一个槽，中间有一个圆形的孔；金属丝的形状是在耦合组件组装的过程中逐步形成，金属丝的材料通常采用紫铜；金属柱，中心开有合适深度的孔，以便于金属丝插入焊接，金属棒的材料通常采用黄铜。
如图2，一个金属片被嵌在一个支撑件一个侧面的开槽中，并使金属片的圆孔和支撑件的圆孔完全对齐，而金属丝的一端则从两者中间的圆孔穿过，在金属片于开槽中卡紧的条件下，用焊锡把金属片和金属丝焊在一起。将金属丝的另外一端折成图一中所示的U形，再横折后如前所述，穿过另一个支撑件的圆孔，与卡在这个支撑件侧面开槽中的另外一个金属片相焊接。然后，将金属丝从金属片伸出的两端再竖折，并分别插入一个金属棒的中心圆孔并焊接。这样，天线口耦合组件就做好了。
由于金属片和支撑件采用过盈配合，金属丝又与金属片焊接起来，整个组件完全变为一体，防止了金属丝的转动和沿轴向与支撑件相对移动。
天线口耦合组件组件置于安装槽内，支撑件底部的开槽与隔离壁上的槽的底部采用过盈配合，使天线口耦合组件牢靠地卡在腔体上；为了使组件更稳定、可靠，通常还在对应卡槽的盖板上再各增加一颗紧固螺钉，压紧天线口耦合组件。
金属丝的直径和长短尺寸及金属柱的直径可根据所需耦合量的大小来决定。一般耦合量较大，则金属丝较长，直径也比较粗，金属柱的直径也较大，金属柱装配后距腔体底面距离较近。
Claims (8)
1.一种波导天线口金属棒耦合结构，其特征在于，包括天线口、金属棒耦合组件，所述的天线口的两侧腔体的隔离壁上各设有支撑件槽；所述的金属棒耦合组件包括两个绝缘支撑件、两个金属片、金属丝，所述的两个绝缘支撑件的底部均设有隔离壁槽，并且两侧均设有侧槽，侧槽与侧槽之间设有圆孔；所述的两个金属片均呈方形并且中间均设有圆孔，该两个金属片分别过盈配合设于两个绝缘支撑件的侧槽内，上述的金属片的圆孔与绝缘支撑件的圆孔相对齐，且各自孔径相一致；所述的金属丝穿设于绝缘支撑件和金属片的圆孔内，且两端露于绝缘支撑件外，该金属丝的中部呈U形，两端均呈弯折状并且均焊接有与中部U形平面相平行金属棒，该金属棒沿中心线开设有空腔，该空腔与金属丝相对应；所述的金属片、金属丝焊接固定。
2.根据权利要求1所述的一种波导天线口金属棒耦合结构，其特征在于，所述的金属棒耦合组件通过隔离壁槽和天线口的支撑件槽过盈配合设置，使得所述的金属丝的中部垂直设于天线口内，而两端的金属棒各设于天线口的两侧腔体内。
3.根据权利要求1所述的一种波导天线口金属棒耦合结构，其特征在于，所述的金属棒耦合组件的上表面与天线口隔离壁的上表面持平。
4.根据权利要求1所述的一种波导天线口金属棒耦合结构，其特征在于，所述的绝缘支撑件采用聚四氟乙烯。
5.根据权利要求1所述的一种波导天线口金属棒耦合结构，其特征在于，所述的金属片采用黄铜，且该金属片表面镀银。
6.根据权利要求1所述的一种波导天线口金属棒耦合结构，其特征在于，所述的金属丝采用紫铜。
7.根据权利要求1所述的一种波导天线口金属棒耦合结构，其特征在于，所述的金属棒采用黄铜。
8.根据权利要求1所述的一种波导天线口金属棒耦合结构，其特征在于，所述的天线口设有用于压紧金属棒耦合组件的盖板，该盖板对应于绝缘支撑件的上方设有两个紧固螺钉。
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