CN103311644A - 一种可堆积的非接触式宽带高功率旋转铰链及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种可堆积的非接触式宽带高功率旋转铰链及其实现方法。本发明主要用于解决一种可堆积多路非接触式旋转铰链宽带高功率输入信号激励和输出信号耦合问题。本发明属于雷达对抗天线与微波技术领域。本发明涉及的一种非接触式宽带高功率旋转铰链，在其输入和输出端分别采取一段短截径向线支撑电压探针实现输入信号激励和输出信号耦合，在输入和输出电压探针的正对面分别设计多级阻抗渐变匹配段，输入、输出电压探针和同轴线外导体之间设计间隙，多级阻抗渐变匹配段和同轴线外导体相连接。同轴线外导体在旋转和相对静止部分之间设计径向扼流装置，同轴线内导体为整体结构形式以穿过堆积旋转铰链的多路输入信号电缆。

Description

一种可堆积的非接触式宽带高功率旋转铰链及其实现方法
技术领域
本发明为一种可堆积的非接触式宽带高功率旋转铰链及其实现方法。本发明主要用于解决一种可堆积多路非接触式旋转铰链宽带高功率输入信号激励和输出信号耦合问题。本发明属于雷达对抗天线与微波技术领域。
背景技术
多频段多路微波信号传输系统为雷达、对抗等装备的重要组成部分。雷达装备一般采用天线旋转扫描方式实现对360度全方位空域内的信息获取，在天线与固定收发装置间必须采用多路旋转铰链实现多频段多路微波信号传输。
宽带旋转铰链旋转部分和相对静止部分之间采取接触的滑动摩擦结构形式，但这种方法设计的旋转铰链体积较大，性能不稳定、可靠性不高，同时不适宜多路堆积。在旋转铰链的旋转部分和相对静止部分之间设计扼流槽结构，这种方法设计的旋转铰链可靠性高，使用寿命长，但工作频带不宽。本发明涉及的一种可堆积的非接触式宽带高功率旋转铰链及其实现方法，主要用于解决一种可堆积多路旋转铰链宽带高功率输入信号激励和输出信号耦合问题。
发明内容
本发明为一种可堆积的非接触式宽带高功率旋转铰链及其实现方法，主要用于解决一种可堆积多路宽带高功率旋转铰链的输入信号激励和输出信号耦合问题。
本发明的技术方案主要有输入信号激励、输出信号耦合的设计和宽带径向扼流装置设计二部分组成。
采取一段短截径向线5（6）支撑电压探针激励输入信号和耦合输出信号，分别在输入和输出电压探针1（2）的正对面设计多级阻抗渐变匹配段3（4），输入、输出电压探针1（2）和同轴线外导体12之间设计间隙d1，多级阻抗渐变匹配段和同轴线外导体相连接。
同轴线外导体在旋转和相对静止部分之间设计径向扼流装置9实现铰链输入和输出的相对旋转，同轴线内导体设计为整体结构形式以穿过堆积多路旋转铰链输入信号的电缆。可堆积铰链的通道数取决于同轴线内导体8的孔径，即决定于能穿过的输入信号电缆11数量。设计的径向扼流装置具有宽频带特性，缩短了铰链的轴向尺寸，同轴线内导体8是完整的，结构强度高。
本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：在铰链输入、输出分别设计一段短截径向线和阻抗渐变匹配段实现了宽带非接触高功率输入信号激励和输出信号耦合，保证了连接的可靠性，轴向较短，结构紧凑，便于多路堆积。
附图说明
图1为一种可堆积的非接触式宽带高功率旋转铰链。其中1，2-输出（输入）电压探针；3，4-多级渐变金属匹配段；5，6-短截径向线；7-同轴线；8-同轴线内导体；9-径向扼流槽装置；10-相邻通道径向扼流槽结构；11-输入信号电缆；12-同轴线外导体；13-轴承。
图2为输入信号激励和输出信号耦合。
图3为同轴线外导体径向扼流槽。
具体实施方式
本发明涉及的一种可堆积的非接触式宽带高功率铰链及其实现方法，具体实施方式如下（参见图1、图2和图3）：
1、设计同轴线7。根据堆积旋转铰链的通道数量，设计同轴线内径inD保证多路信号输入电缆11穿过，由同轴线特性阻抗Z0为40-60Ω，确定同轴线外径otD，同时为防止出现高次模，必须使工作频率范围内的最小工作波长满足                                                
Figure 316566DEST_PATH_IMAGE001
；
2、输入信号激励以及输出信号耦合的设计。首先设计短截径向线5（6）内、外径φ2和φ4，高度d4，然后设计输入（输出）电压探针1（2）和同轴线外导体12之间间隙d1，接着设计多级渐变金属匹配段尺寸；                
3、径向扼流装置9的设计。在同轴线的内径inD，外径otD确定后，根据径向传输线理论设计径向扼流装置结构的内、外径φ6和φ8以及高度h1和h3，接着设计相邻通道径向扼流装置10，实现铰链堆积。 

Claims (2)

1.一种可堆积的非接触式宽带高功率铰链，其特征在于：在同轴线外导体设计径向扼流装置实现铰链输入、输出的相对旋转，同轴线内导体设计为整体结构形式以穿过堆积铰链的多路输入信号电缆，输入和输出电压探针分别与同轴线外导体之间设计间隙，铰链旋转和相对静止部分之间是非接触式的，具有宽带、高功率和可堆积特点。
2.实现权利要求1所述的一种可堆积的非接触式宽带高功率铰链的设计方法，其特征在于：采取一段短截径向线支撑电压探针激励输入信号和耦合输出信号，分别在输入和输出电压探针的正对面设计多级阻抗渐变匹配段，多级阻抗渐变匹配段和同轴线外导体相连接。
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