CN104409798A - 一种宽带可堆积同轴旋转铰链的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种宽带可堆积同轴旋转铰链的实现方法。本发明主要用于解决现代雷达需具有频率更高、宽带更宽和通道更多旋转铰链的问题。本发明属于雷达天线与微波技术领域。由上腔体和下腔体组成的同轴旋转铰链腔体空间尺寸很小，下腔体和套管集成一体，输入信号在输入同轴线端口分成两路，上腔体旋转时，下腔体、套管和传输环一起都相对静止，传输两路输入信号的传输带端口分别在传输环上部0度和相对180度位置上和传输环接触式滑动配合，传输两路输出信号的传输带端口分别在传输环下部0度和相对180度位置上和传输环焊接，在输出同轴线端口合成为输出信号，同轴旋转铰链上腔体和下腔体之间由一组端口凸起的簧片绕成一圈实现接触式滑动配合。

Description

一种宽带可堆积同轴旋转铰链的实现方法

技术领域

本发明涉及的一种宽带可堆积同轴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

旋转铰链的旋转部分输入雷达信号，而旋转铰链的相对静止部分则输出雷达信号，雷达天线扫描时与发射机和接收机之间的相对运动需要旋转铰链来完成，随着雷达功能的扩展，对旋转铰链的要求也越来越高，工作频率高，频带宽，集成通道数多。目前在旋转铰链的旋转部分和相对静止部分之间设计高频扼流槽结构，旋转部分和相对静止部分之间结构上是断开的，电性能上还是接触的，但是高频扼流槽结构工作频带不宽。为了满足旋转铰链工作频率高和宽频带的要求，可采取旋转铰链的旋转部分和相对静止部分之间直接接触、滑动摩擦结构形式，但这种方法设计的旋转铰链性能不稳定，可靠性不高，不适合多通道堆积。

为了实现旋转铰链高工作频率、宽频带和多通道堆积的目的，本发明提出了一种宽带可堆积同轴旋转铰链的实现方法，解决现有技术中同轴旋转铰链工作频率不高，频带不宽，不适合堆积的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中同轴旋转铰链工作频率不高，频带不宽，结构上又不适合堆积的问题，提出一种可堆积宽频带同轴旋转铰链的实现方法，实现同轴旋转铰链工作频率高，频带宽，结构上又适合堆积。

本发明涉及的一种宽带可堆积同轴旋转铰链，工作频率高，频带宽，实现本发明的技术方案主要有同轴旋转铰链输入和输出信号的传输装置以及输入信号和输出信号之间耦合转换机构两部分。同轴旋转铰链工作频率高，由旋转铰链上腔体1和下腔体2组成的同轴旋转铰链腔体空间尺寸在径向和轴向上都很小，设计旋转铰链套管5管径要小，同时在套管5的管孔中穿过将堆积的同轴旋转铰链射频电缆。由旋转铰链上腔体1和下腔体2组成同轴旋转铰链腔体，下腔体2和套管5集成一体，绝缘介质环19卡紧在位于旋转铰链腔体中间的套管5上，传输环6嵌套于卡紧在套管5上的绝缘介质环19。位于旋转铰链上腔体1的输入同轴线12外导体壁和旋转铰链套管5外管壁之间径向间隙很小，只有簧片隔离带18厚度大小，导致在旋转铰链上腔体1不好设计安装传输旋转铰链输入信号的射频插座16，而位于旋转铰链下腔体2的输出同轴线13的外导体壁和旋转铰链套管5外管壁在径向紧挨，如图1所示，套管5上设计管孔，用于穿过堆积同轴旋转铰链的射频电缆，导致在旋转铰链下腔体2不好设计安装传输旋转铰链输出信号的射频插座17，为此，在旋转铰链上端盖3和旋转铰链下端盖4分别设计一段内导体为方形、外导体为圆形的同轴线10和11，在旋转铰链上端盖3设计传输旋转铰链输入信号的射频插座16，射频插座16的内导体插芯14与同轴线10方形内导体相连，在旋转铰链下端盖4设计传输旋转铰链输出信号的射频插座17，射频插座17的内导体插芯15与同轴线11方形内导体相连，构成同轴旋转铰链输入和输出信号的传输装置。

在输入同轴线12内导体的末端设计两个传输带8，将输入信号分成两路信号，在两个传输带的端口设计铍青铜触钉，两个传输带端口的铍青铜触钉20分别在传输环6上部0度和相对180度的位置上与传输环6上部实现接触式滑动配合，在输出同轴线13内导体的末端设计两个传输带9，通过两个传输带的端口连接孔以及传输环6下部0度和相对180度的位置上的台阶21，将两个传输带端口分别在传输环6下部0度和相对180度的位置与传输环6相连接，在输出同轴线13端口将两路信号合成为输出信号。同轴旋转铰链旋转时，旋转铰链上端盖、上腔体、射频插座16与两个端口设计铍青铜触钉20的传输带8一起旋转，而旋转铰链下端盖、下腔体、套管、射频插座17与传输带9一起是相对静止，嵌套于卡紧在套管5上绝缘介质环19的传输环6也是相对静止的，两个传输带8端口的触钉20分别在传输环6上部0度和相对180度位置与传输环6上部实现接触式滑动配合，构成同轴旋转铰链输出信号和输入信号之间耦合转换机构。

由一组端口凸起的簧片绕成一圈簧片带7集成于同轴旋转铰链下腔体2，实现同轴旋转铰链上腔体1和下腔体2之间接触式滑动配合。在上腔体1穿过套管5的位置设计簧片隔离带18，实现同轴旋转铰链上腔体1和套管5之间接触式滑动配合，解决了宽带可堆积同轴旋转铰链通道间信号串扰的问题。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：（1）设计的可堆积同轴旋转铰链腔体空间尺寸小，旋转铰链工作频率高；（2）设计的旋转铰链输入和输出信号传输装置以及耦合转换机构使旋转铰链性能和可靠性得到显著提高。

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 一种宽带可堆积同轴旋转铰链图。其中 1—上腔体；2—下腔体；3—上端盖；4—下端盖；5—套管；6—传输环；7—簧片带；8—传输带；9—传输带；10—同轴线；11—同轴线；12—输入同轴线；13—输出同轴线；14—内导体插芯；15—内导体插芯；16—射频插座；17—射频插座；18—簧片隔离带。

附图2为同轴旋转铰链信号耦合转换机构图。其中 19—绝缘介质环；20—铍青铜触钉；21—台阶。

具体实施方式

本发明涉及的一种宽带可堆积同轴旋转铰链的实现方法，主要步骤（参见附图）：

设计由旋转铰链上腔体1和下腔体2组成的同轴旋转铰链腔体空间尺寸，工作频率越高，旋转铰链腔体空间尺寸越小，输入同轴线和套管之间径向距离越小，同轴旋转铰链套管5上开管孔穿过堆积同轴旋转铰链的射频电缆，实现宽带可堆积同轴旋转铰链，在可安置堆积同轴旋转铰链射频电缆前提下，套管直径越小，旋转铰链的性能越好；

在旋转铰链下端盖和上端盖设计一段内导体为方形、外导体为圆形的同轴线10和11，同轴线10和11的长度以在旋转铰链上端盖和下端盖上设计安装可堆积同轴旋转铰链射频插座为准；

 设计端口有铍青铜触钉的传输带，传输带长度以端口铍青铜触钉和传输环上部之间实现接触式滑动配合为准；

 设计由一组端口凸起的簧片绕成一圈簧片带7集成于同轴旋转铰链下腔体2，实现同轴旋转铰链上腔体1和下腔体2之间接触式滑动配合。

Claims (2)

1.一种宽带可堆积同轴旋转铰链的实现方法，其特征在于：由旋转铰链上腔体和下腔体组成同轴旋转铰链腔体，下腔体和套管集成一体，绝缘介质环卡紧在位于旋转铰链腔体中间的套管上，传输环嵌套于卡紧在套管上的绝缘介质环，位于旋转铰链上腔体的输入同轴线外导体壁和旋转铰链套管外管壁之间径向间隙很小，只有簧片隔离带厚度大小，位于旋转铰链下腔体的输出同轴线外导体壁和旋转铰链套管外管壁在径向紧挨，在输入同轴线内导体的末端设计两个传输带，将输入信号分成两路信号，在两个传输带的端口设计铍青铜触钉，两个传输带端口的触钉分别在传输环上部0度和相对180度的位置上与传输环上部实现接触式滑动配合，在输出同轴线内导体的末端设计两个传输带，通过两个传输带的端口连接孔以及传输环下部0度和相对180度的位置上的台阶，将两个传输带端口分别在传输环下部0度和相对180度的位置与传输环相连接，在输出同轴线端口将两路信号合成为输出信号。

2.一种根据权利要求1所述的宽带可堆积同轴旋转铰链的实现方法，其特征在于所述宽带可堆积同轴旋转铰链：在旋转铰链上端盖和下端盖分别设计一段内导体为方形、外导体为圆形的同轴线，由一组端口凸起的簧片绕成一圈簧片带集成于同轴旋转铰链下腔体，实现同轴旋转铰链上腔体和下腔体之间接触式滑动配合，在上腔体穿过套管的位置设计簧片隔离带实现同轴旋转铰链上腔体和套管之间接触式滑动配合，解决了宽带堆积同轴旋转铰链通道间信号串扰的问题。