CN105304995A - 一种超宽带同轴脊波导转接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超宽带同轴脊波导转接器，包括上端开敞的金属空管，同轴线接头，设置在金属空管上方并在此方向将金属空管密封的盖板，设置在金属空管内部并只与金属空管底部连接的金属脊。所述同轴线内导体伸入金属空管中并通过金属块与金属脊的相接触。同轴线内导体伸入金属空管中的一端的端面中心点高于金属脊远离金属空管底部的一面。本发明的超宽带同轴脊波导转接器可望广泛应用于各种需要实现同轴线到脊波导低反射转接的器件和组件，比如超宽带高通滤波器、超宽带脊波导定向耦合器和功分器等。

Description

一种超宽带同轴脊波导转接器

技术领域

本发明涉及一种传输线转接器。具体地说，涉及一种超宽带同轴线到脊波导的转接器。本发明最大的优点在于：同轴线内导体位于金属脊上的一端的端面的中心点高于金属脊远离金属空管底部的一面。

背景技术

同轴-脊波导过渡转接器是微波电路系统应用中常见的传输线转接器。这种转接器能够在一定带宽范围内实现微波信号的低反射（比如反射系数低于-15dB或-20dB）。目前常见的同轴-脊波导转接器的问题是结构比较复杂，工作带宽不够。这使得超宽带脊波导器件的应用受到了很大局限。

发明专利申请号201210067870.1，其名称为：一种转接头（申请号201210067870.1）提出了一种超宽带同轴脊波导转接器。但是，由于其中的同轴线内导体支节与金属脊相互接触，限制了同轴线在垂直方向上高出金属脊上表面的距离，限制了这种转接器的工作带宽。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，加工方便可实现超宽带匹配的转接头。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种超宽带同轴脊波导转接器，包括上端开敞的金属空管，同轴线接头，设置在金属空管上方并在此方向将金属空管密封的盖板，设置在金属空管内部并只与金属空管底部连接的金属脊；所述同轴线接头由同轴线外导体以及贯穿于同轴线外导体的同轴线内导体构成；同轴线外导体与同轴线内导体之间由绝缘材料隔离；所述同轴线内导体伸入金属空管中的部分为伸入部，伸入部通过金属块与金属脊的相接触，金属块位于金属脊的上端面；金属块只与同轴线内导体和金属脊连接并不与盖板相连；同轴线内导体伸入金属空管中的一端的端面中心点高于金属脊远离金属空管底部的一面。正是由于金属脊的引入，使同轴线内导体高出金属脊顶端的距离可以任意设置。这种改变大大展宽了所述超宽带同轴脊波导转接器的工作带宽。

这里的同轴线和脊波导为两类不同的传输线，因此所述金属空管的轴线与所述和金属脊都是柱状结构。

这里的微波信号通过同轴线同方向馈入脊波导。因此，所述金属脊的轴线和所述同轴线内导体的轴线平行。

为了实现宽带匹配，盖板上设置有凹形槽。凹形槽位于伸入金属空管的同轴线内导体和金属块的上方。所述凹形槽的槽口开口方向指向金属空管的底部。凹形槽的长度大于同轴线内导体伸入金属空管中的长度。这种设计保证了同轴线内导体和金属块与盖板的底部之间一定的绝缘间隙。

根据实际情况和采取的加工工艺，所述凹形槽的横截面形状可以为矩形、圆形或圆形的一部分、椭圆形或椭圆的一部分。为了进一步降低超宽带同轴脊波导转接器的反射系数，所述凹形槽上方有至少一颗调谐螺钉。所述调谐螺钉从外插入到所述凹形槽中的深度可以从外界调整并固定。所述调谐螺钉的轴向方向在垂直方向。在实际设计中，我们可以尽量多地设置该调谐螺钉，以获得最宽工作带宽。

为了尽量展宽所述一种超宽带同轴脊波导转接器的工作带宽，所述金属脊与盖板之间的间隙应尽量小。较佳的设计，该间隙小于金属空管高度的1/8。

为了进一步展宽所述一种超宽带同轴脊波导转接器的工作带宽，所述金属空管与同轴线外导体之间设置有同轴空气柱。

本发明将同轴线内导体伸入金属空管中并通过金属体与金属脊相接触，且所述同轴线内导体与金属脊连接一端的端面中心点高于金属脊远离金属空管底部的一面。这样该转接器能在超宽度下更好地进行匹配。以往采用将同轴线内导体与金属脊的端面连接方式，不能实现更宽的工作带宽。

本发明的优点是加工简单，可实现超宽带的匹配。本发明可以用于各种需要完成同轴线到脊波导转接的器件和组件中，包括超宽带高通滤波器、超宽带脊波导定向耦合器、功分器等。

附图说明

图1为本发明实施例1的侧示图示意图。

图2为本发明实施例1的A-A方向剖视图。

图中的标号分别为：1、同轴线外导体；2、同轴线内导体；3、金属空管；4、金属脊；5、凹形槽；6、同轴空气柱；7、调谐螺钉；8、盖板；9-金属体。

本文中的方向定义：图1和图2中X、Y和Z轴构成直角坐标系。上方指Y方向。下方指-Y方向。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明实施方式不限于此。

实施例1

如图1和图2所示，一种超宽带同轴脊波导转接器，包括上端开敞的金属空管3，同轴线接头，设置在金属空管3上方并在此方向将金属空管3密封的盖板8，设置在金属空管3内部并只与金属空管3底部连接的金属脊4；所述同轴线接头由同轴线外导体1以及贯穿于同轴线外导体1的同轴线内导体2构成；同轴线外导体1与同轴线内导体2之间由绝缘材料隔离；所述同轴线内导体2伸入金属空管3中的部分为伸入部，伸入部通过金属块9与金属脊4的相接触，金属块9位于金属脊4的上端面；金属块9只与同轴线内导体2和金属脊4连接并不与盖板8相连；同轴线内导体2伸入金属空管3中的一端的端面中心点高于金属脊4远离金属空管3底部的一面。

这里的同轴线和脊波导为两类不同的传输线，因此所述金属空管3的轴线与所述和金属脊4都是柱状结构。

这里的微波信号通过同轴线同方向馈入脊波导。因此，所述金属脊4的轴线和所述同轴线内导体2的轴线平行。

盖板8上设置有凹形槽5。凹形槽5位于伸入金属空管3的同轴线内导体2和金属块9的上方。所述凹形槽5的槽口开口方向指向金属空管3的底部。凹形槽5的长度大于同轴线内导体2伸入金属空管3中的长度。这种设计保证了同轴线内导体2和金属块9与盖板8的底部之间一定的绝缘间隙。

所述凹形槽5的横截面形状可以为矩形、圆形或圆形的一部分、椭圆形或椭圆的一部分。

所述凹形槽5上方有至少一颗调谐螺钉7。所述调谐螺钉7从外插入到所述凹形槽5中的深度可以从外界调整并固定。所述调谐螺钉7的轴向方向在垂直方向。

所述金属脊4与盖板8之间的间隙小于金属空管高度的1/8。

所述金属空管3与同轴线外导体1之间设置有同轴空气柱6。

具体地讲，本实施实例中，凹形槽的横截面形状为矩形。调谐螺钉的数目为3个。

本发明其他的实现形式是多种多样的，比如金属脊4的横截面的形状可以是多样的。这里给出的是与金属空管3底面平行的平面。

Claims (10)

1.一种超宽带同轴脊波导转接器，其特征在于，包括上端开敞的金属空管（3），同轴线接头，设置在金属空管（3）上方并在此方向将金属空管（3）密封的盖板（8），设置在金属空管（3）内部并只与金属空管（3）底部连接的金属脊（4）；所述同轴线接头由同轴线外导体（1）以及贯穿于同轴线外导体（1）的同轴线内导体（2）构成；同轴线外导体（1）与同轴线内导体（2）之间由绝缘材料隔离；所述同轴线内导体（2）伸入金属空管（3）中的部分为伸入部，伸入部通过金属块（9）与金属脊（4）的相接触，金属块（9）位于金属脊（4）的上端面；金属块（9）只与同轴线内导体（2）和金属脊（4）连接并不与盖板（8）相连；同轴线内导体（2）伸入金属空管（3）中的一端的端面中心点高于金属脊（4）远离金属空管（3）底部的一面。

2.根据权利要求1所述的一种超宽带同轴脊波导转接器，其特征在于，所述金属空管（3）与所述和金属脊（4）都是柱状结构。

3.根据权利要求2所述的一种超宽带同轴脊波导转接器，其特征在于，所述金属脊（4）的轴线和所述同轴线内导体（2）的轴线平行。

4.根据权利要求1所述的一种超宽带同轴脊波导转接器，其特征在在于，盖板（8）设置有凹形槽（5）；凹形槽（5）位于伸入金属空管（3）的同轴线内导体（2）和金属块（9）的上方；所述凹形槽（5）的槽口开口方向指向金属空管（3）的底部；凹形槽（5）沿同轴线内导体（2）的轴线方向上的长度大于同轴线内导体（2）伸入金属空管（3）中的长度。

5.根据权利要求4所述的一种超宽带同轴脊波导转接器，其特征在于，所述凹形槽（5）在垂直于同轴线内导体（2）的轴线方向上的横截面形状为矩形。

6.根据权利要求4所述的一种超宽带同轴脊波导转接器，其特征在于，所述凹形槽（5）在垂直于同轴线内导体（2）的轴线方向上的横截面形状为圆形的一部分。

7.根据权利要求4所述的一种超宽带同轴脊波导转接器，其特征在于，所述凹形槽（5）在垂直于同轴线内导体（2）的轴线方向上的横截面形状为椭圆的一部分。

8.根据权利要求4所述的一种超宽带同轴脊波导转接器，其特征在于，所述凹形槽（5）上方有至少一颗调谐螺钉（7）；所述调谐螺钉（7）从外插入到所述凹形槽（5）中的深度可以从外界调整并固定；所述调谐螺钉（7）的轴向方向在垂直方向。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种超宽带同轴脊波导转接器，其特征在于，所述金属脊（4）与盖板（8）之间的间隙小于金属空管高度的1/8。

10.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种超宽带同轴脊波导转接器，其特征在于，所述金属空管（3）与同轴线外导体（1）之间设置有同轴空气柱（6）。