CN108183335B - 一种脊波导正交极化变换器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脊波导正交极化变换器，包括：U型标准脊波导腔(1)、脊偏移变换波导腔(2)、高度平衡脊波导腔(3)、脊正交变换波导腔(4)和C型非标准脊波导腔(5)。U型标准脊波导腔(1)为结构对称的U型波导腔，脊偏移变换波导腔(2)、高度平衡脊波导腔(3)、脊正交变换波导腔(4)均为中心脊向一侧偏移的U型波导腔，C型非标准脊波导腔(5)为C型波导腔，U型标准脊波导腔(1)、脊偏移变换波导腔(2)、高度平衡脊波导腔(3)、脊正交变换波导腔(4)和C型非标准脊波导腔(5)顺次连通。本发明提高了耐受大功率发射电磁波的能力。

Description

一种脊波导正交极化变换器
技术领域
本发明涉及一种波导正交极化变换器，特别是一种脊波导正交极化变换器。
背景技术
脊波导是一种紧凑的波导形式，它常作为馈电波导为诸如双极化波导缝隙阵列天线、双频共口径波导缝隙阵列天线等复杂结构波导缝隙天线的缝隙馈电。为了给缝隙良好馈电，脊波导常采用非标准形式，而非标准形式的脊波导是很难采用常规方法激励起正确的工作模式的。现有的双极化波导缝隙天线一般采用同轴探针激励非标准型脊波导的正确工作模式。但是，这种激励方法一方面不利于功分网络与天线的集成一体化设计，另一方面难以耐受大功率发射电磁波。
发明内容
本发明目的在于提供一种脊波导正交极化变换器，解决现有技术集成度低，功率耐受性差的问题。
一种脊波导正交极化变换器，包括：U型标准脊波导腔、脊偏移变换波导腔和C型非标准脊波导腔，还包括：高度平衡脊波导腔和脊正交变换波导腔。
U型标准脊波导腔为结构对称的U型波导腔。脊偏移变换波导腔为中心脊向一侧偏移的U型波导腔，脊偏移变换波导腔的一端与U型标准脊波导腔的一端相连。高度平衡脊波导腔为中心脊向一侧偏移的U型波导腔，偏移向一侧的波导腔壁较另一侧的波导腔壁高，高度平衡脊波导腔的一端与脊偏移变换波导腔的另一端相连。脊正交变换波导腔为中心脊向一侧偏移的U型波导腔，偏移向一侧的波导腔壁较另一侧的波导腔壁高，偏移向一侧的波导腔壁顶部厚度大于下方的厚度，脊正交变换波导腔的一端与高度平衡脊波导腔的另一端相连。C型非标准脊波导腔为C型波导腔，上方波导腔壁较下方波导腔壁短，C型非标准脊波导腔的一端与脊正交变换波导腔的另一端相连。
更优的，其中脊偏移变换波导腔、高度平衡脊波导腔和脊正交变换波导腔的长度均为1/4波导波长。
一种电磁波正交极化变换方法的具体过程为：
水平极化的电磁波通过C型非标准脊波导腔进入到脊正交变换波导腔，进行极化正交变换后转为垂直极化的电磁波；垂直极化的电磁波再通过高度平衡脊波导腔，进行阻抗匹配变换；再通过脊偏移变换波导腔，进行脊两侧能量的平衡；最后通过U型标准脊波导腔，完成电磁波工作模式的正交标准变换。
本发明技术通过在U型标准脊波导腔和C型非标准脊波导腔之间加入了三级变换结构，将C型非标准脊波导腔内激励的非标准工作模式良好地正交变换为U型标准脊波导腔内激励的标准工作模式，从而为采用常规方法激励脊波导提供了方便，解决了功分网络与天线的集成一体化设计问题，提高了耐受大功率发射电磁波的能力。
附图说明
图1一种脊波导正交极化变换器的结构图；
图2一种脊波导正交极化变换器的U型标准脊波导腔；
图3一种脊波导正交极化变换器的脊偏移变换波导腔；
图4一种脊波导正交极化变换器的高度平衡脊波导腔；
图5一种脊波导正交极化变换器的脊正交变换波导腔；
图6一种脊波导正交极化变换器的C型非标准脊波导腔。
1.U型标准脊波导腔 2.脊偏移变换波导腔 3.高度平衡脊波导腔 4.脊正交变换波导腔 5.C型非标准脊波导腔
具体实施方式
实施例1
一种脊波导正交极化变换器，包括：U型标准脊波导腔1、脊偏移变换波导腔2和C型非标准脊波导腔5，还包括：高度平衡脊波导腔3和脊正交变换波导腔4。
U型标准脊波导腔1为结构对称的U型波导腔。脊偏移变换波导腔2为中心脊向一侧偏移的U型波导腔，脊偏移变换波导腔2的一端与U型标准脊波导腔1的一端相连。高度平衡脊波导腔3为中心脊向一侧偏移的U型波导腔，偏移向一侧的波导腔壁较另一侧的波导腔壁高，高度平衡脊波导腔3的一端与脊偏移变换波导腔2的另一端相连。脊正交变换波导腔4为中心脊向一侧偏移的U型波导腔，偏移向一侧的波导腔壁较另一侧的波导腔壁高，偏移向一侧的波导腔壁顶部厚度大于下方的厚度，脊正交变换波导腔4的一端与高度平衡脊波导腔3的另一端相连。C型非标准脊波导腔5为C型波导腔，上方波导腔壁较下方波导腔壁短，C型非标准脊波导腔5的一端与脊正交变换波导腔4的另一端相连。其中脊偏移变换波导腔2、高度平衡脊波导腔3和脊正交变换波导腔4的长度均为1/4波导波长。
实施例2
一种电磁波正交极化变换方法的具体过程为：
水平极化的电磁波通过C型非标准脊波导腔5进入到脊正交变换波导腔4，进行极化正交变换后转为垂直极化的电磁波；垂直极化的电磁波再通过高度平衡脊波导腔3，进行阻抗匹配变换；再通过脊偏移变换波导腔2，进行脊两侧能量的平衡；最后通过U型标准脊波导腔1，完成电磁波工作模式的正交标准变换。

Claims (3)

1.一种脊波导正交极化变换器，包括：U型标准脊波导腔(1)、脊偏移变换波导腔(2)和C型非标准脊波导腔(5)，其特征在于还包括：高度平衡脊波导腔(3)和脊正交变换波导腔(4)；
U型标准脊波导腔(1)为结构对称的U型波导腔；脊偏移变换波导腔(2)为中心脊向一侧偏移的U型波导腔，脊偏移变换波导腔(2)的一端与U型标准脊波导腔(1)的一端相连；高度平衡脊波导腔(3)为中心脊向一侧偏移的U型波导腔，偏移向一侧的波导腔壁较另一侧的波导腔壁高，高度平衡脊波导腔(3)的一端与脊偏移变换波导腔(2)的另一端相连；脊正交变换波导腔(4)为中心脊向一侧偏移的U型波导腔，偏移向一侧的波导腔壁较另一侧的波导腔壁高，偏移向一侧的波导腔壁顶部在垂直于波导腔的水平方向的厚度大于下方的厚度，脊正交变换波导腔(4)的一端与高度平衡脊波导腔(3)的另一端相连；C型非标准脊波导腔(5)为C型波导腔，上方波导腔壁在垂直于波导腔的水平方向上较下方波导腔壁短，C型非标准脊波导腔(5)的一端与脊正交变换波导腔(4)的另一端相连。
2.如权利要求1所述的脊波导正交极化变换器，其特征在于：其中脊偏移变换波导腔(2)、高度平衡脊波导腔(3)和脊正交变换波导腔(4)的长度均为1/4波导波长。
3.一种电磁波正交极化变换方法，其特征在于具体过程为：
水平极化的电磁波通过C型非标准脊波导腔(5)进入到脊正交变换波导腔(4)，进行极化正交变换后转为垂直极化的电磁波；垂直极化的电磁波再通过高度平衡脊波导腔(3)，进行阻抗匹配变换；再通过脊偏移变换波导腔(2)，进行脊两侧能量的平衡；最后通过U型标准脊波导腔(1)，完成电磁波工作模式的正交标准变换。
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