CN104064871B - 一种四通道高功率宽带旋转铰链的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四通道高功率宽带旋转铰链及其实现方法。本发明主要用于解决高功率波导发射通道和三路宽带同轴接收通道之间堆积集成以及通道之间信号隔离。第一通道旋转同轴线内导体过渡连接到旋转套筒，而旋转套筒过渡连接到第三通道的同轴线外导体旋转部分。三根射频电缆从第一通道的旋转同轴线内导体中心孔穿过后，传输第二、四通道输入信号的两根电缆沿着轴向安置在旋转套筒外围，传输第三通道输入信号的一根电缆从旋转套筒中心孔穿过。第三通道同轴线外导体旋转部分和静止部分之间采用铍青铜簧片凸起实现滑动配合，在第二、四通道之间设计铍青铜簧片凸起实现旋转套筒和壳体之间相互滑动配合，通道间信号不会相互干扰。

Description

一种四通道高功率宽带旋转铰链的实现方法

技术领域

本发明涉及的一种四通道高功率宽带旋转铰链的实现方法，适用于现代雷达等电子设备。本发明属于雷达天线与微波技术领域。

背景技术

多通道旋转铰链作为雷达系统的关键部件，在雷达天馈系统中起着承上启下的作用，高功率波导发射通道将发射机发射的大功率微波信号以较少的损失馈送到天线，和其余低功率接收通道一起将天线接收的微波信号以较少的损失馈送到接收机，而且要保证天线在方位和纵横摇上任意角度的灵活转动，同时还要防止多通道之间微波能量的泄漏。

本发明涉及的一种四通道高功率宽带旋转铰链，一路为高功率波导发射通道，工作在X波段，带宽为10％，三路为同轴接收通道，频宽都很宽，第二、四通道工作频率200MHz～2GHz，第三通道工作频率200MHz～7GHz，达两个倍频程以上，第一通道高功率波导发射通道采用专利“一种大功率超宽带双路旋转铰链的实现方法”（ZL200910120083.7）中阐述的门钮式波导同轴结构形式，第二、四通道宽带同轴接收通道输出信号和输入信号之间宽带耦合传输采用专利“一种可堆积多路旋转铰链宽带多点耦合的实现方法”（201218005427.2）中阐述的触点滑环电刷式结构形式，本发明不具体阐述其设计技术。目前多通道旋转铰链高功率波导发射通道数一般为1～2个，其余通道都为低功率接收通道，多通道旋转铰链接收通道的频宽不宽，一般只工作在某个波段，如UHF波段、L波段。因此，高功率波导发射通道和宽带同轴接收通道之间堆积集成、三路宽带同轴接收通道之间信号隔离是本发明涉及的一种四通道高功率宽带旋转铰链的实现方法解决问题。

发明内容

本发明涉及的一种四通道高功率宽带旋转铰链，其第一通道为高功率波导发射通道，第二、三、四通道为宽带同轴接收通道，高功率波导发射通道X波段耐功率1.2kW（平均功率），宽带同轴接收通道频宽两个倍频程以上。本发明的技术方案主要有高功率波导发射通道旋转轴和三路宽带同轴接收通道旋转套轴之间堆积集成以及宽带同轴接收通道之间信号隔离。

第一通道高功率波导发射通道采用的门钮式波导同轴结构形式是已经公开的技术，图1中端口Ⅰ-1为第一通道高功率波导发射通道信号的输入端口，端口Ⅰ-2为第一通道高功率波导发射通道信号的输出端口，第一通道高功率波导发射通道端口Ⅰ-2旋转，端口Ⅰ-1相对静止，门钮式波导同轴结构同轴线内导体旋转，1为旋转同轴线内导体，第一通道高功率波导发射通道旋转同轴线内导体1通过连接件2过渡连接到第二、四通道的旋转套筒3，旋转套筒3由旋转同轴线内导体1连接驱动，和旋转套筒3一起旋转，旋转套筒3通过连接件过渡连接到第三通道的同轴线外导体旋转部分7，并由旋转套筒3连接驱动，第三通道的同轴线外导体旋转部分7随着旋转套筒3一起和旋转同轴线内导体1旋转。

第二、三、四通道宽带同轴接收通道端口Ⅱ-1、Ⅲ-1、Ⅳ-1分别为第二、三、四通道信号输入端口，第二、三、四通道宽带同轴接收通道端口Ⅱ-2、Ⅲ-2、Ⅳ-2分别为第二、三、四通道信号输出端口，第二、三、四通道信号输入端口Ⅱ-1、Ⅲ-1、Ⅳ-1旋转，而第二、三、四通道信号输出端口Ⅱ-2、Ⅲ-2、Ⅳ-2相对静止。传输第二、三、四通道输入信号的三根半柔性射频电缆4、5和6先从第一通道的旋转同轴线内导体1中心孔穿过，然后在旋转套筒3外围沿着轴向设计浅槽沟以安置传输第二、四通道输入信号的半柔性射频电缆4和5，而传输第三通道输入信号的半柔性射频电缆6从旋转套筒3中心孔穿过。第二、四通道的输入信号分别传输到传输环14、15，传输环14、15和旋转套筒3绕着旋转同轴线内导体1一起旋转，第二、四通道的输出信号和输入信号之间宽带耦合传输采取触点滑环电刷式结构形式，第三通道采用同轴线内导体旋转部分和静止部分通过内置两端由铍青铜弹簧9支撑的银铜钒合金内导体10，同轴线外导体旋转部分7和静止部分8之间采用铍青铜簧片凸起11实现相互之间滑动配合，而在旋转套筒和安装传输第二、四通道输出信号传输座的壳体17之间设计铍青铜簧片凸起16实现相互滑动配合，确保通道间信号不会相互干扰。

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

附图1为四通道高功率宽带旋转铰链结构示意图。其中1—旋转同轴线内导体；2—连接件；3—旋转套筒；4-6—半柔性射频电缆；7—第三通道同轴线外导体旋转部分；8—第三通道同轴线外导体相对静止部分；9—铍青铜弹簧；10—银铜钒合金内导体；11—铍青铜簧片凸起。

附图2为第二、四通道局部示意图。其中12—第二通道；13—第四通道；14-15—传输环；16—铍青铜簧片凸起；17—壳体。

附图3为第三通道局部示意图。其中7—第三通道同轴线外导体旋转部分；8—第三通道同轴线外导体相对静止部分；9—铍青铜弹簧；10—银铜钒合金内导体；11—铍青铜簧片凸起。

具体实施方式

本发明涉及的一种四通道高功率宽带旋转铰链的实现方法，主要步骤如下（参见附图）。

①设计第一通道高功率波导发射通道门钮式波导同轴结构形式，按专利“一种大功率超宽带双路旋转铰链的实现方法”（ZL200910120083.7）中阐述的，本发明不具体阐述其设计步骤；

②设计第二、四通道宽带同轴接收通道触点滑环电刷式结构形式，按专利“一种可堆积多路旋转铰链宽带多点耦合的实现方法”（201218005427.2）中阐述的，本发明不具体阐述其设计步骤；

③根据第一通道高功率波导发射通道旋转同轴线内导体1的直径选配规格合适半柔性射频电缆，选择原则既要保证三根穿过同轴线内导体1中心孔，又要保证电性能指标要求；

④设计连接件2将旋转同轴线内导体1和旋转套筒3连接一起，设计连接件将旋转套筒和第三通道的同轴线外导体旋转部分7连接一起，连接件设计以起到过渡连接作用为准；

⑤沿着旋转套筒轴向在旋转套筒外围设计浅槽沟以安置传输第二、四通道输入信号的半柔性射频电缆，槽沟深浅以半柔性射频电缆的粗细为准，槽沟过深会影响旋转铰链旋转轴的结构强度；

⑥设计第二、四通道之间铍青铜簧片凸起16，尺寸以铍青铜簧片16绕成一周实现旋转套筒和壳体17之相互接触滑动配合为准；

⑦设计第三通道铍青铜弹簧9，调整长度以两端支撑内置同轴线内导体旋转部分和静止部分的银铜钒合金内导体10为准；

⑧设计铍青铜簧片凸起11，尺寸以铍青铜簧片11绕成一周实现同轴线外导体旋转部分7和静止部分8之间相互之间滑动配合为准。

Claims (2)

1.一种四通道高功率宽带旋转铰链的实现方法，其特征在于：第一通道高功率波导发射通道旋转同轴线内导体通过连接件过渡连接到第二、四通道的旋转套筒，旋转套筒由旋转同轴线内导体连接驱动，和旋转同轴线内导体一起旋转，旋转套筒通过连接件过渡连接到第三通道的同轴线外导体，并由旋转套筒连接驱动，第三通道的同轴线外导体随着旋转套筒一起和旋转同轴线内导体旋转，第二、三、四通道宽带同轴接收通道传输输入信号的三根半柔性射频电缆从第一通道的旋转同轴线内导体中心孔穿过，在旋转套筒外围沿着轴向设计浅槽沟以安置第二、四通道半柔性射频电缆，第三通道半柔性射频电缆从旋转套筒中心孔穿过。

2.一种根据权利要求1所述方法实现的四通道高功率宽带旋转铰链，其特征在于：第一通道采用大门钮作为模式变换器，大门钮和匹配活塞相紧靠，大门钮和匹配活塞的曲率半径一致，第二、四通道的输入信号传输到传输环，传输环和旋转套筒绕着旋转同轴线内导体一起旋转，第二、四通道的输出信号和输入信号之间宽带耦合传输采取触点滑环电刷式结构形式，第三通道采用同轴线内导体旋转部分和静止部分通过内置两端由铍青铜弹簧支撑的银铜钒合金内导体，同轴线外导体旋转部分和静止部分之间采用铍青铜簧片凸起实现相互之间滑动配合，而在旋转套筒和安装传输第二、四通道输出信号传输座的壳体之间设计铍青铜簧片凸起实现相互滑动配合，确保通道间信号不会相互干扰。