CN107994308A - 一种椭圆漏泄软波导 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种椭圆漏泄软波导,包括椭圆金属波导管和套设在椭圆金属波导管外的外护套,椭圆金属波导管采用轧纹成型工艺形成的皱纹管,且椭圆金属波导管的横截面呈椭圆状,沿椭圆金属波导管的轴向设有一排均匀分布的漏泄孔组,每组漏泄孔组包括X个设置在椭圆金属波导管的波峰上的漏泄孔,漏泄孔采用方形漏泄孔、圆形漏泄孔或者椭圆形漏泄孔;本发明的适用频段高,传输损耗小,且弯曲性能好,能够成圈盘绕在电缆盘具上,不仅大大提高了单根波导的长度,大大减少了单位距离内的连接点,提高了波导的通信安全,而且运输方便,铺设简单,减小了人力浪费,提高了铺设工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信及信号传输技术领域,尤其涉及一种椭圆漏泄软波导。
背景技术
随着无线通信技术的发展,不同系统需要应用不同的无线频率,造成了我国目前的无线通信频率资源十分紧缺,在现阶段3GHz以下的无线通信频段都已经饱和的前提下,通信行业也正在积极探索和寻求如何利用更高频率的无线频率资源。目前,工信部已经发文明确了第五代国际移动通信系统(IMT-2020)的初始频段,拟在3300~3600MHz和4800~5000MHz两个频段上部署5G网络,而国内三大运营商也同时都在积极进行5G网络的规划与部署。另外,据国内外行业专家分析,未来十年内通信行业所需使用的无线通信频率将会达到6~10GHz,因此,6~10GHz频率段的发展也深受通信行业的青睐。因此,在未来无线通信向高频率发展这一大背景下,与高频率网络配套的硬件设备也具有极大的发展潜力。
目前,3GHz以下通信频段的无线通信系统中多采用漏泄同轴电缆进行信号的传输和覆盖,射频同轴电缆的结构特性决定了1-5/8"射频同轴电缆的截止频率仅能达到2.7GHz,只能满足现阶段3GHz以下通信频段使用,而如果在6~10GHz通信频段下使用,就必须使用规格较小的同轴电缆,但是相应地,传输损耗会急剧增大,传输距离会变短,无法满足系统覆盖的要求。
目前,在城市轨道交通车地无线通信系统中应用矩形漏泄波导进行无线通信信号的传输和覆盖,矩形漏泄波导管虽然在通信信号的传输和覆盖方面优于漏泄同轴电缆,可以在一定程度上满足无线通信系统的覆盖需求。但是,因为其矩形截面特点,矩形漏泄波导只能做成直管而无法进行弯曲,受运输和搬运等因素的影响,目前单根的矩形漏泄波导最长只能做到12米左右,铺设时需要通过设置在矩形漏泄波导管两端的法兰盘进行逐段连接,每处连接点需安装8~14条螺丝,而每公里的连接点约为八十处以上,也就意味着每铺设一公里的矩形漏泄波导就需要安装上千条螺丝,不仅施工任务繁重,而且连接点过多也给整个通信网络的通信安全造成了极大的隐患,同时,在地铁隧道等狭窄环境中将12米长度的漏泄波导管搬运至轨旁十分不便,不能像漏泄同轴电缆一样成盘吊运至轨旁,只能采用人工搬运,人力浪费严重,工作效率极低。
发明内容
本发明的目的是提供一种椭圆漏泄软波导,适用频段高,传输损耗小,且弯曲性能好,能够成圈盘绕在电缆盘具上,不仅大大提高了单根波导的长度,大大减少了单位距离内的连接点,提高了波导的通信安全,而且运输方便,铺设简单,减小了人力浪费,提高了铺设工作效率。
本发明采用的技术方案为:
一种椭圆漏泄软波导,包括椭圆金属波导管和套设在椭圆金属波导管外的外护套;所述椭圆金属波导管采用轧纹成型工艺形成的皱纹管,且椭圆金属波导管的横截面呈椭圆状,椭圆金属波导管横截面的长轴直径设为A,椭圆金属波导管横截面的短轴直径设为B,且A和B的取值同时满足下面的公式(1)和公式(2):
A>B且A≈2kB (1)
其中,公式(1)和(2)中,k为椭圆漏泄软波导直径修正系数,k的取值范围为0.8~1,k1为椭圆漏泄软波导轧纹修正系数,k1的取值范围为0.8~1,ct为自由空间电磁波的传播速度,fstop为椭圆漏泄软波导的终止频率;
沿椭圆金属波导管的轴向设有一排均匀分布的漏泄孔组,每组漏泄孔组包括X个设置在椭圆金属波导管的波峰上的漏泄孔;当X=1时,相邻两个波峰之间的节距设为L1,相邻两个漏泄孔组之间的中心间距设为P1,则P1=NL1,N=1,2,……,n;当X>1时,X个漏泄孔分别分布在相邻的X个波峰上,每组漏泄孔组中第一个漏泄孔和最后一个漏泄孔之间中心间距设为L2,相邻两组漏泄孔组之间的中心间距设为P2,则P2=N'L2,N'=2,……,n,其中, m为整数,λf为椭圆漏泄软波导的使用频率下对应的电磁波的波长。
优选地,所述长轴直径的取值范围为25.5mm≤A≤108.5mm,短轴直径的取值范围为12.5mm≤B≤65.5mm,椭圆漏泄软波导的终止频率fstop取值范围为2.5GHz≤fstop≤11.7GHz。
进一步地,所述长轴直径的取值范围为48.5mm≤A≤50.5mm,短轴直径的取值范围为27.5mm≤B≤30.0mm,椭圆漏泄软波导的终止频率fstop的取值范围为5.3GHz≤fstop≤6.6GHz。
优选地,所述的漏泄孔为方形漏泄孔,方形漏泄孔与椭圆金属波导管的轧纹方向平行的边设为长边d,方形漏泄孔与椭圆金属波导管的轧纹方向垂直的边设为宽边c,方形漏泄孔相邻两边的连接处设有倒角,倒角半径设为R;所述长度d的计算公式为:
公式(3)中,λ为波在自由空间的波长,λg为波导波长;其中,波导波长λg的计算公式为:
公式(4)中,λc为截止波长。
优选地,所述方形漏泄孔的长度d的取值范围为3mm≤d≤15mm。
优选地,所述方形漏泄孔的宽度c的取值范围为2mm≤c≤10mm。
优选地,所述方形漏泄孔的倒角半径R的取值范围为R≤5mm。
优选地,所述漏泄孔为圆形漏泄孔,圆形漏泄孔的半径设为R1,2mm≤R1≤5mm。
优选地,所述漏泄孔为椭圆形漏泄孔,椭圆形漏泄孔长轴直径设为d1,3mm≤d1≤15mm,椭圆形漏泄孔的短轴直径设为d2,2mm≤d2≤8mm。
本发明具有以下优点:
(1)通过在椭圆金属波导管沿轴向均匀设置多个漏泄孔组,每组漏泄孔组包括X个设置在椭圆金属波导管的波峰上的漏泄孔,当X=1时,相邻两个波峰之间的节距设为L1,相邻两个漏泄孔组之间的中心间距设为P1,则P1=NL1,N=1,2,……,n;当X>1时,X个漏泄孔分别分布在相邻的X个波峰上,每组漏泄孔组中第一个漏泄孔和最后一个漏泄孔之间中心间距设为L2,相邻两组漏泄孔组之间的中心间距设为P2,则P2=N'L2,N'=2,……,n,使本发明的使用频率高达10GHz,实现了高频率无线信号的传输,满足了5G网络以及6~10GHz频率段网络的使用需求,并且能够大大减小了传输损耗,相对于1-5/8"漏泄电缆在2.4GHz时传输损耗就高达6dB/100m和1/2"漏泄电缆在5.9GHz频率下传输损耗高达35dB/100m,本发明在5.9GHz频率下传输损耗仅为5dB/100m,传输性能的优势明显;
(2)通过椭圆金属波导管的轧纹结构,大大增强了本发明的弯曲性能,使其可以成圈地盘绕在电缆盘具上,单根长度长,不仅方便了运输和搬运,打破了原有的矩形漏泄波导管不能长段运输的局限性和搬运造成的人力浪费,而且减小了单位距离内的连接点数量,大大提高了铺设效率,减小了人力浪费;
(3)利用通过椭圆金属波导管的弯曲度好、重量轻的特点,大大提高了本发明的环境适应能力,使本发明既可以像漏泄同轴电缆一样通过吊具固定在墙壁上,也可像矩形漏泄波导管一样铺设在轨道旁,安装方式灵活,且安装方便;
(4)通过将漏泄孔设计为方形漏泄孔,并将方形漏泄孔的长度和宽度取值范围分别设定为3mm≤d≤15mm和2mm≤c≤10mm,不仅满足了高频率信号的传输需求,而且能够满足不同外部设备衰减指标和耦合损耗的需求;
(5)通过将漏泄孔设计为圆形漏泄孔,并将圆形漏泄孔的半径取值范围设定为2mm≤R1≤5mm,不仅满足了高频率信号的传输需求,而且能够满足不同外部设备衰减指标和耦合损耗的需求;
(6)通过将漏泄孔设计为椭圆形漏泄孔,并将椭圆形漏泄孔的长轴和短轴的取值范围分别设定为3mm≤d1≤15mm和2mm≤d2≤8mm,不仅满足了高频率信号的传输需求,而且能够满足不同外部设备衰减指标和耦合损耗的需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为实施例一中X>1时椭圆金属波导管的结构示意图;
图3为实施例一中X=1时椭圆金属波导管的结构示意图;
图4为图2和图3中方形漏泄孔的结构示意图;
图5为实施例二中X>1时椭圆金属波导管的结构示意图;
图6为实施例二中X=1时椭圆金属波导管的结构示意图;
图7为实施例三中X>1时椭圆金属波导管的结构示意图;
图8为实施例三中X=1时椭圆金属波导管的结构示意图。
附图标记说明:
1、椭圆金属波导管;2、漏泄孔;201、方形漏泄孔;202、圆形漏泄孔;203、椭圆形漏泄孔;3、外护套;4、波峰。
具体实施方式
如图1所示,本发明包括椭圆金属波导管1和套设在椭圆金属波导管1外的外护套3;椭圆金属波导管1采用轧纹成型工艺形成的皱纹管,椭圆金属波导管1的横截面呈椭圆状,椭圆金属波导管1横截面的长轴直径设为A,椭圆金属波导管1横截面的短轴直径设为B,且A和B的取值同时满足下面的公式(1)和公式(2):
A>B且A≈2kB (1)
公式(1)和(2)中,k为椭圆漏泄软波导直径修正系数,k的取值范围为0.8~1,k1为椭圆漏泄软波导轧纹修正系数,k1的取值范围为0.8~1,ct为自由空间电磁波的传播速度,fstop为椭圆漏泄软波导的终止频率;长轴直径的取值范围优选为25.5mm≤A≤108.5mm,短轴直径的取值范围优选为12.5mm≤B≤65.5mm,椭圆漏泄软波导的终止频率fstop取值范围优选为2.5GHz≤fstop≤11.7GHz,使本发明不仅能够适用于当前使用的3G和4G网络,更能适应未来5G、6G甚至更高频段网络的使用需求,适用范围广,具有极大的推广价值。
为了能够适应5G和6G网络的使用需求,优选将长轴直径的取值范围为48.5mm≤A≤50.5mm,短轴直径的取值范围为27.5mm≤B≤30.0mm,椭圆漏泄软波导的终止频率fstop的取值范围为5.3GHz≤fstop≤6.6GHz。本实施例中优选A=49.35mm,即A=28.75mm,fstop=5.3GHz。
沿椭圆金属波导管1的轴向设有一排均匀分布的漏泄孔组,每组漏泄孔组包括X个设置在椭圆金属波导管的波峰4上的漏泄孔2;当X=1时,相邻两个波峰4之间的节距设为L1,相邻两个漏泄孔组之间的中心间距设为P1,则P1=NL1,N=1,2,……,n;当X>1时,X个漏泄孔分别分布在相邻的X个波峰4上,每组漏泄孔组中第一个漏泄孔2和最后一个漏泄孔2之间中心间距设为L2,相邻两组漏泄孔组之间的中心间距设为P2,则P2=N'L2,N'=2,……,n,其中,m为整数,λf为椭圆漏泄软波导的使用频率下对应的电磁波的波长。
为了更好地理解本发明,下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例一:
本实施例中漏泄孔2采用方形漏泄孔201,每组漏泄孔组中方形漏泄孔201的数量X设为X=1或X>1。
如图2所示,每组漏泄孔组中方形漏泄孔201的数量设为四个,即X>1;四个方形漏泄孔201分别设置在四个依次相邻的波峰4上,每组漏泄孔组中第一个方形漏泄孔201和最后一个方形漏泄孔201之间的中心间距设为L2,相邻两组漏泄孔组之间的中心间距设为P2,P2=2L2,即相邻两组漏泄孔组之间间隔四个波峰4。其中,m为整数,λf为椭圆漏泄软波导的使用频率下对应的电磁波的波长。
如图3所示,每组漏泄孔组中方形漏泄孔201的数量设为一个,即X=1;相邻两个波峰4之间的节距设为L1,相邻两个漏泄孔组之间的中心间距设为P1,P1=L1,即每个波峰4上均设有一个方形漏泄孔。
如图4所示,方形漏泄孔201的中线与椭圆金属波导管1的轧纹方向平行,即方形漏泄孔201一组对边与波峰4方向平行,与波峰4方向平行的边设为长边,长边长度为d,与波峰4方向垂直的边设为宽边,宽边长度为c,相邻的长边和宽边在连接处设有倒角,倒角的半径设为R;其中,长边的计算公式为:
公式(3)中,λ为波在自由空间的波长,λg为波导波长;其中,波导波长λg的计算公式为:
公式(4)中,λc为截止波长。
评估椭圆漏泄软波导辐射性能的好坏,一般通过其耦合损耗的概率进行考核。漏泄孔2切断椭圆漏泄软波导内壁上的传导电流,在漏泄孔2上产生电场,且对椭圆漏泄软波导内壁电流产生扰动,并从椭圆漏泄软波导内向自由空间耦合部分电磁能量,而随着漏泄孔2位置以及形状和尺寸的不同,通过漏泄孔2向外辐射的场强也不同。
下面以漏泄孔2与车载天线的耦合损耗来进行说明:
漏泄孔2与车载天线的耦合损耗通过下列公式求得:
公式(4)中,Lc表示耦合损耗,单位为分贝,Pt表示椭圆漏泄软波导内的传输功率电平,单位为分贝毫瓦,Pr表示车载天线的接收功率电平,单位为分贝毫瓦。
通常采用50%及95%的局部耦合损耗概率值来衡量椭圆漏泄软波导辐射性能的好坏,即50%测得的局部耦合损耗小于该值和95%测得的局部耦合损耗小于该值,在同一概率值的情况下,耦合损耗越小,车载天线的接收场强越强,椭圆漏泄软波导的辐射性能越好。
传输性能的好坏一般根据其传输损耗来判断,椭圆漏泄软波导的传输损耗由下列公式求得:
aLWG=aWG+ar (6)
公式(6)中,aLWG表示椭圆漏泄软波导的传输损耗,aWG表示椭圆波导的传输损耗,ar表示椭圆漏泄软波导的辐射损耗,辐射损耗的大小与漏泄孔2的槽口形状及尺寸有关,一般辐射损耗的取值范围为0.05aWG≤ar≤0.2aWG;其中,椭圆波导的传输损耗aWG的计算公式如下:
公式(7)中,p表示波导材料的电阻率,p0表示铜材的电阻率,本实施例中,p0取值为1.7241x10-8Ω﹒m,t为椭圆软波导铜带厚度,a为波导内截面宽度,a=A-t,b为波导内截面高度,b=B-t,fc为波导传输主模TE10或H10的截止频率,f为所计算的传输损耗对应的频率,同一频率下,传输损耗越小,传输性能越好。
本发明主要应用于无线通信及信号传输覆盖系统,每一中继段椭圆漏泄软波导中,射频信号通过基站或直放站等信号源设备,从椭圆漏泄软波导上安装有波导同轴转换器的一端注入,其中一部分信号沿椭圆漏泄软波导内部传输到另一端,被安装在椭圆漏泄软波导末端的波导匹配负载全部吸收,另一部分信号通过椭圆漏泄软波导上的漏泄孔2泄漏出去,被车载天线接收。
相较于漏泄同轴电缆,波导具有工作频率高、传输损耗小和耦合损耗性能优良的优点,本发明采用具有方形漏泄孔201的椭圆金属波导管1,长度范围设为3mm≤d≤15mm,宽边的长度范围为2mm≤c≤10mm,而,倒角半径的取值范围满足R≤5mm,不仅使用频率高达10GHz,符合未来移动通信高频发展的趋势,能够适用于5G及以上移动通信网络的使用,而且相对于1-5/8"漏泄电缆在2.4GHz时传输损耗就高达6dB/100m和1/2"漏泄电缆在5.9GHz频率下传输损耗高达35dB/100m,本发明在5.9GHz频率下传输损耗仅为5dB/100m,传输性能的优势明显,传输损耗远远低于传统的漏泄同轴电缆,发展前景良好,更好地实现符合外部设备衰减指标和耦合指标的要求,进而保证了本发明的传输性能和耦合性能。
本发明的椭圆金属波导波导管采用高纯度铜带通过氩弧焊焊接轧纹成型而成,采用的轧纹结构极大程度上增强了本发明的弯曲性能,使其可以成圈的盘在电缆盘具上,相较于传统的矩形漏泄波导管,打破矩形漏泄波导管不能大段运输和使用的局限,而且减少了单位距离内的连接点。按椭圆漏泄软波导每五百米为一段进行计算,每公里内椭圆漏泄软波导只有一个连接点,只需要接续一次,而使用矩形漏泄波导,按照十二米每段进行计算,则至少需要接续八十四次,因此,本发明能够极大程度地减少施工的工作量,提高工作效率,而且,接续点处如果连接不当,会出现系统电压驻波比偏高,导致整个通信系统报警瘫痪,因此,接续点越多则出现故障点的几率越大,对整个通信系统产生的安全隐患也就越大,而本发明极大程度减少连接点的数量,也间接地保障了整个通信系统的安全稳定运行。
同时,相较于传统的矩形漏泄波导管在铺设时的繁重施工任务,成盘的椭圆金属波导管1搬运方便,铺设简单,极大地减轻工人的工作量,而且能够进一步提高铺设效率,且弯曲能力强的结构特性,使本发明既可以像漏泄同轴电缆一样通过吊具固定在墙壁,也可像矩形漏泄波导管一样铺设在轨道旁,铺设环境适应能力强,使用范围广,发展前景大。
另外,矩形漏泄波导管采用在漏泄孔2上方粘贴胶带加盖板的方式进行防水防潮处理,随着使用时间的增加胶带会出现老化翘边的情况,起不到防水防潮效果,潮气一旦进入波导管腔体内,会导致整个通信系统瘫痪,而本发明中则是在椭圆金属波导管1外设有一层完全密封的外护套3,能够有效防止潮气进入椭圆漏泄软波导内部,防水防潮性能优异,而且抗老化性能好,使用寿命长,有效保证了本发明的长期稳定工作,进而间接地保障了整个通信系统的稳定运行。
实施例二:
如图5和图6所示,本实施例与实施例一的不同之处在于漏泄孔2采用圆形漏泄孔202,每组漏泄孔组中圆形漏泄孔202的数量X设为X=1或X>1,圆形漏泄孔202的半径R1的取值范围为2mm≤R1≤5mm。
如图5所示,每组漏泄孔组中圆形漏泄孔202的数量设为四个,即X>1;四个圆形漏泄孔202分别设置在四个连续的波峰4上,每组漏泄孔组中第一个圆形漏泄孔202和最后一个圆形漏泄孔202之间的中心间距设为L2,相邻两组漏泄孔组之间的中心间距设为P2,P2=2L2。其中,m为整数,λf为椭圆漏泄软波导的使用频率下对应的电磁波的波长。
如图6所示,每组漏泄孔组中圆形漏泄孔202的数量设为一个,即X=1;相邻两个波峰4之间的节距设为L1,相邻两个漏泄孔组之间的中心间距设为P1,P1=L1,即每个波峰4上均设有一个圆形漏泄孔202。
由于波导的传输损耗和耦合损耗的大小都与漏泄孔2的槽口形状及尺寸有关,本发明中通过圆形漏泄孔202的结构和半径R1的取值范围设计,使本发明更好地实现符合外部设备衰减指标和耦合指标的要求,进而保证了本发明的传输性能和耦合性能。
实施例三:
如图7和图8所示,本实施例与实施例一的不同之处在于漏泄孔2采用椭圆形漏泄孔203,每组漏泄孔组中椭圆形漏泄孔203的数量X设为X=1或X>1,椭圆形漏泄孔203的长轴直径设为d1,3mm≤d1≤15mm,椭圆形漏泄孔203的短轴直径设为d2,2mm≤d2≤8mm。
如图7所示,每组漏泄孔组中椭圆形漏泄孔203的数量设为四个,即X>1;四个椭圆形漏泄孔203分别设置在四个连续的波峰4上,每组漏泄孔组中第一个椭圆形漏泄孔203和最后一个椭圆形漏泄孔203之间的中心间距设为L2,相邻两组漏泄孔组之间的中心间距设为P2,P2=2L2。其中,m为整数,λf为椭圆漏泄软波导的使用频率下对应的电磁波的波长。
如图8所示,每组漏泄孔组中椭圆形漏泄孔203的数量设为一个,即X=1;相邻两个波峰4之间的节距设为L1,相邻两个漏泄孔组之间的中心间距设为P1,P1=L1,即每个波峰4上均设有一个椭圆形漏泄孔203。
由于波导的传输损耗和耦合损耗的大小都与漏泄孔2的槽口形状及尺寸有关,本发明中通过椭圆形漏泄孔203的结构和椭圆形漏泄孔203的长轴及短轴的尺寸设计,使本发明更好地实现符合外部设备衰减指标和耦合指标的要求,进而保证了本发明的传输性能和耦合性能。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换,而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种椭圆漏泄软波导,其特征在于:包括椭圆金属波导管和套设在椭圆金属波导管外的外护套;所述椭圆金属波导管采用轧纹成型工艺形成的皱纹管,且椭圆金属波导管的横截面呈椭圆状,椭圆金属波导管横截面的长轴直径设为A,椭圆金属波导管横截面的短轴直径设为B,且A和B的取值同时满足下面的公式(1)和公式(2):
A>B且A≈2kB (1)
<mrow>
<mi>A</mi>
<mo>&ap;</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>c</mi>
<mi>t</mi>
</msub>
<msub>
<mi>f</mi>
<mrow>
<mi>s</mi>
<mi>t</mi>
<mi>o</mi>
<mi>p</mi>
</mrow>
</msub>
</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<mn>1000</mn>
<msub>
<mi>k</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中,公式(1)和(2)中,k为椭圆漏泄软波导直径修正系数,k的取值范围为0.8~1,k1为椭圆漏泄软波导轧纹修正系数,k1的取值范围为0.8~1,ct为自由空间电磁波的传播速度,fstop为椭圆漏泄软波导的终止频率;
沿椭圆金属波导管的轴向设有一排均匀分布的漏泄孔组,每组漏泄孔组包括X个设置在椭圆金属波导管的波峰上的漏泄孔;当X=1时,相邻两个波峰之间的节距设为L1,相邻两个漏泄孔组之间的中心间距设为P1,则P1=NL1,N=1,2,……,n;当X>1时,X个漏泄孔分别分布在相邻的X个波峰上,每组漏泄孔组中第一个漏泄孔和最后一个漏泄孔之间中心间距设为L2,相邻两组漏泄孔组之间的中心间距设为P2,则P2=N'L2,N'=2,……,n,其中, m为整数,λf为椭圆漏泄软波导的使用频率下对应的电磁波的波长。
2.根据权利要求1所述的椭圆漏泄软波导,其特征在于:所述长轴直径的取值范围为25.5mm≤A≤108.5mm,短轴直径的取值范围为12.5mm≤B≤65.5mm,椭圆漏泄软波导的终止频率fstop取值范围为2.5GHz≤fstop≤11.7GHz。
3.根据权利要求2所述的椭圆漏泄软波导,其特征在于:所述长轴直径的取值范围为48.5mm≤A≤50.5mm,短轴直径的取值范围为27.5mm≤B≤30.0mm,椭圆漏泄软波导的终止频率fstop的取值范围为5.3GHz≤fstop≤6.6GHz。
4.根据权利要求1或2或3所述的椭圆漏泄软波导,其特征在于:所述的漏泄孔为方形漏泄孔,方形漏泄孔与椭圆金属波导管的轧纹方向平行的边设为长边d,方形漏泄孔与椭圆金属波导管的轧纹方向垂直的边设为宽边c,方形漏泄孔相邻两边的连接处设有倒角,倒角半径设为R;所述长度d的计算公式为:
<mrow>
<mfrac>
<mrow>
<mi>&lambda;</mi>
<mo>&times;</mo>
<mi>&lambda;</mi>
</mrow>
<mrow>
<mn>4</mn>
<msub>
<mi>&lambda;</mi>
<mi>g</mi>
</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>&le;</mo>
<mi>d</mi>
<mo>&le;</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>&lambda;</mi>
<mo>&times;</mo>
<msub>
<mi>&lambda;</mi>
<mi>g</mi>
</msub>
</mrow>
<mrow>
<mn>4</mn>
<mi>&lambda;</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>3</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
公式(3)中,λ为波在自由空间的波长,λg为波导波长;其中,波导波长λg的计算公式为:
<mrow>
<msub>
<mi>&lambda;</mi>
<mi>g</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>&lambda;</mi>
<msqrt>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mfrac>
<mi>&lambda;</mi>
<msub>
<mi>&lambda;</mi>
<mi>c</mi>
</msub>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
</msqrt>
</mfrac>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>&lambda;</mi>
<msqrt>
<mrow>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mfrac>
<mi>&lambda;</mi>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mi>a</mi>
</mrow>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
</msqrt>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>4</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
公式(4)中,λc为截止波长。
5.根据权利要求4所述的椭圆漏泄软波导,其特征在于:所述方形漏泄孔的长度d的取值范围为3mm≤d≤15mm。
6.根据权利要求4所述的椭圆漏泄软波导,其特征在于:所述方形漏泄孔的宽度c的取值范围为2mm≤c≤10mm。
7.根据权利要求4所述的椭圆漏泄软波导,其特征在于:所述方形漏泄孔的倒角半径R的取值范围为R≤5mm。
8.根据权利要求1或2或3所述的椭圆漏泄软波导,其特征在于:所述漏泄孔为圆形漏泄孔,圆形漏泄孔的半径设为R1,2mm≤R1≤5mm。
9.根据权利要求1或2或3所述的椭圆漏泄软波导,其特征在于:所述漏泄孔为椭圆形漏泄孔,椭圆形漏泄孔长轴直径设为d1,3mm≤d1≤15mm,椭圆形漏泄孔的短轴直径设为d2,2mm≤d2≤8mm。
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