CN104037483B - 一种高性能组合式矩形波导 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能组合式矩形波导，包括两个波导腔组件，在波导腔组件的连接处设有沿微波信号的传输方向伸展的矩形波导腔，在位于矩形波导腔两侧的连接处紧接着所述矩形波导腔分别设有第一接触部和第二接触部，第一接触部和第二接触部的伸展方向与矩形波导腔的伸展方向相同；第一接触部至少有一个，在第一接触部与第一接触部、或另一个波导腔组件之间形成第一接触面；第二接触部至少有一个，在第二接触部与第二接触部、或另一个波导腔组件之间形成第二接触面；设第一接触面的宽度为A、第二接触面的宽度为B、矩形波导腔被连接处所在平面截取的截面宽度为C，则A、B、C存在如下比例关系：3A≤C≤7A，3B≤C≤7B。本发明能保证组合式矩形波导具有良好的传输特性。

Description

一种高性能组合式矩形波导

技术领域

本发明涉及一种高性能组合式矩形波导。

背景技术

毫米波通信及测试系统中存在大量的波导腔组件。对于大多数矩形波导腔组件内部需要集成各类电路，为了方便电路组装，通常需要采用组合式矩形波导。图1至图4示出了组合式矩形波导的几种常见结构形式。由图1至图4可知，组合式矩形波导由两个波导腔组件组成，并通过螺钉进行固定，在两个波导腔组件的连接处101形成矩形波导腔102，用于传输微波，两个波导腔组件的接触部积明显大于矩形波导腔102被连接处101所在平面截取的截面面积。由于波导腔组件一般采用机械加工成形，连接处101存在着平面度误差。当两个波导腔组件压紧时，由于波导腔组件平面度误差的存在，实际上两个波导腔组件的接触状态由面接触变为点接触103，如图5所示，沿矩形波导腔102延伸的方向看去，在位于矩形波导腔两侧的连接处101存在微小缝隙104，这个微小缝隙对于毫米波频段的矩形波导腔传输特性将会产生严重影响，尤其当工作频率达到亚毫米波频段时，影响度急剧增大，甚至会导致矩形波导腔无法正常工作。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种高性能组合式矩形波导，在不提高波导腔组件的平面加工精度的前提下消除接触缝隙，使组合式矩形波导腔具有近似理想的传输边界，保证组合式矩形波导具有良好的传输特性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高性能组合式矩形波导，包括两个波导腔组件，在波导腔组件的连接处设有沿微波信号的传输方向伸展的矩形波导腔，沿矩形波导腔的伸展方向看去，在位于矩形波导腔两侧的连接处紧接着所述矩形波导腔分别设有第一接触部和第二接触部，第一接触部和第二接触部的伸展方向与矩形波导腔的伸展方向相同；第一接触部至少有一个，设置在一个或两个波导腔组件上，在第一接触部与另一个波导腔组件之间、或在两个第一接触部之间形成第一接触面；第二接触部至少有一个，设置在一个或两个波导腔组件上，在第二接触部与另一个波导腔组件之间、或在两个第二接触部之间形成第二接触面；设第一接触面的宽度为A、第二接触面的宽度为B、矩形波导腔被波导腔组件的连接处所在平面截取的截面宽度为C，则A、B、C存在如下比例关系：3A≤C≤7A，3B≤C≤7B。

进一步，上述第一接触部有一个，设置在其中一个波导腔组件上，在第一接触部与另一个波导腔组件之间形成所述第一接触面。

进一步，上述第一接触部有两个，分别设置在两个波导腔组件上，在两个第一接触部之间形成所述第一接触面。

进一步，上述第二接触部有一个，设置在其中一个波导腔组件上，在第二接触部与另一个波导腔组件之间形成第二所述接触面。

进一步，上述第二接触部有两个，分别设置在两个波导腔组件上，在两个第二接触部之间形成所述第二接触面。

本发明具有如下优点：

本发明通过在矩形波导腔两侧的连接处紧接着所述矩形波导腔设置第一接触部和第二接触部，并精确控制第一接触部、第二接触部的宽度与矩形波导腔被波导腔组件的连接处所在平面截取的截面宽度的关系，将现有技术中两个波导腔组件的面面接触状态转换为接触部与接触部接触、或接触部与另一个波导腔组件接触的狭窄接触状态，减小了两个波导腔组件之间的有效接触面积，解决了组合式矩形波导腔由于波导腔组件的平面度加工误差产生接触缝隙而导致的微波泄露问题，实现了在不提高波导腔组件的平面度加工精度的条件下，达到两个波导腔组件的良好接触状态，明显改善了矩形波导腔的微波传输特性。

附图说明

图1为第一种组合式矩形波导的结构示意图；

图2为第二种组合式矩形波导的结构示意图；

图3为第三种组合式矩形波导的结构示意图；

图4为第四种组合式矩形波导的结构示意图；

图5为图1至图4中组合式矩形波导连接处的局部放大图；

图6为本发明实施例1中第一种组合式矩形波导的结构示意图；

图7为本发明实施例1中第二种组合式矩形波导的结构示意图，图中示出了第二种组合式矩形波导的一种结构；

图8为本发明实施例1中第二种组合式矩形波导的结构示意图，图中示出了第二种组合式矩形波导的另一种结构；

图9为本发明实施例1中第三种组合式矩形波导的结构示意图，图中示出了第三种组合式矩形波导的一种结构；

图10为本发明实施例1中第三种组合式矩形波导的结构示意图，图中示出了第三种组合式矩形波导的另一种结构；

图11为本发明实施例1中第四种组合式矩形波导的结构示意图；

图12为本发明实施例2中第一种组合式矩形波导的结构示意图；

图13为本发明实施例2中第二种组合式矩形波导的结构示意图；

图14为本发明实施例2中第三种组合式矩形波导的结构示意图；

图15为本发明实施例2中第四种组合式矩形波导的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1

结合图6至图11所示，一种高性能组合式矩形波导，包括两个波导腔组件201、202，在波导腔组件的连接处设有沿微波信号的传输方向伸展的矩形波导腔203。沿矩形波导腔203的伸展方向看去，在位于矩形波导腔203两侧的连接处紧接着矩形波导腔分别设有第一接触部204和第二接触部205，第一接触部204和第二接触部205的伸展方向与矩形波导腔203的伸展方向相同。

第一接触部204有一个，设置在其中一个波导腔组件201、或202上。在第一接触部204与另一个波导腔组件202、或201之间形成第一接触面。

第二接触部205有一个，设置在第一接触部204所在波导腔组件201、或202上。在第二接触部205与另一个波导腔组件202、或201之间形成第二接触面。

第一接触部204和第二接触部205设置在同一个波导腔组件上，方便加工。

具体的，第一接触部204和第二接触部205可以通过去除材料的方式得到。即在第一接触部204、或第二接触部205所在波导腔组件上，去除第一接触部204和第二接触部205所在区域以外的其他区域上一定厚度的表面材料，得到第一接触部204和第二接触部205。两个波导腔组件201、202连接时，只有第一接触部204和第二接触部205能与另一个波导腔组件接触到，其余部分由于去除材料而无法接触。第一接触面和第二接触面成为两个波导腔组件201、202的狭窄接触区域，使得矩形波导腔203内壁边缘处狭窄接触区域能够达到良好的电接触，每个组合波导腔横截面上都成为较为理想的封闭结构，进而消除了接触缝隙，保证了组合式矩形波导腔良好的微波传输特性。

当然，第一接触部204和第二接触部205也可以设置在不同波导腔组件上。

设第一接触面的宽度为A、第二接触面的宽度为B、矩形波导腔被波导腔组件的连接处所在平面截取的截面宽度为C，则A、B、C存在如下比例关系：3A≤C≤7A，3B≤C≤7B。在实际生产中，为了方便对第一接触部进行加工，可以将第一接触部的宽度，即第一接触面204的宽度A设计为截面宽度C的或同理，可以将第二接触部205的宽度、即第二接触面的宽度B设计为截面宽度C的或

优选地，第一接触面的宽度A和第二接触面的宽度B相同。

另外，对于第一接触部204和第二接触部205的厚度也有严格要求。厚度太小，接触缝隙不容易消除，矩形波导腔的微波传输特性改善效果差。厚度过大，第一接触部204和第二接触部205处的支撑强度明显减弱，第一接触部204和第二接触部205容易出现断裂。经过多次试验可知，第一接触部204的厚度和第二接触部205的厚度相同，且应保持在0.3mm～1mm之间，一方面能够保证第一接触部204与另一个波导腔组件、以及第二接触部205与另一个波导腔组件之间的良好接触状态，另一方面能够保证第一接触部和第二接触部具有足够的支撑强度。

实施例2

除以下技术特征与实施例1中的部分技术特征略有不同之外，本实施例2中未述及的其余技术特征与实施例1完全相同，此处不再详细赘述。

如图12至15所示，第一接触部204有两个，分别设置在两个波导腔组件201、202上，在两个第一接触部204之间形成第一接触面。

第二接触部205有两个，分别设置在两个波导腔组件201、202上。在两个第二接触部205之间形成第二接触面。

第一接触部204和第二接触部205的厚度相同。两个第一接触部204的厚度之和应保持在0.3mm～1mm之间。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (5)

1.一种高性能组合式矩形波导，包括两个波导腔组件，在波导腔组件的连接处设有沿微波信号的传输方向伸展的矩形波导腔，其特征在于，沿矩形波导腔的伸展方向看去，在位于矩形波导腔两侧的连接处紧接着所述矩形波导腔分别设有第一接触部和第二接触部，第一接触部和第二接触部的伸展方向与矩形波导腔的伸展方向相同；第一接触部至少有一个，设置在一个或两个波导腔组件上，在第一接触部与另一个波导腔组件之间、或在两个第一接触部之间形成第一接触面；第二接触部至少有一个，设置在一个或两个波导腔组件上，在第二接触部与另一个波导腔组件之间、或在两个第二接触部之间形成第二接触面；设第一接触面的宽度为A、第二接触面的宽度为B、矩形波导腔被波导腔组件的连接处所在平面截取的截面宽度为C，则A、B、C存在如下比例关系：3A≤C≤7A，3B≤C≤7B。

2.根据权利要求1所述的一种高性能组合式矩形波导，其特征在于，所述第一接触部有一个，设置在其中一个波导腔组件上，在第一接触部与另一个波导腔组件之间形成所述第一接触面。

3.根据权利要求1所述的一种高性能组合式矩形波导，其特征在于，所述第一接触部有两个，分别设置在两个波导腔组件上，在两个第一接触部之间形成所述第一接触面。

4.根据权利要求1所述的一种高性能组合式矩形波导，其特征在于，所述第二接触部有一个，设置在其中一个波导腔组件上，在第二接触部与另一个波导腔组件之间形成所述第二接触面。

5.根据权利要求1所述的一种高性能组合式矩形波导，其特征在于，所述第二接触部有两个，分别设置在两个波导腔组件上，在两个第二接触部之间形成所述第二接触面。