CN108232464B - 波导极化转换器 - Google Patents

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    • H01Q15/24—Polarising devices; Polarisation filters 
    • H01Q15/242—Polarisation converters

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Abstract

本发明公开了一种波导极化转换器，其特征在于，包括上波导、上极化片、下极化片及下波导，上、下波导及上、下极化片固定在同一中轴线上，上、下极化片分别设置在在上、下波导之间；波导和极化片之间有夹角。本发明结构简单，可以通过简单的旋转一次部件来实现极化的改变，有利于简化操作步骤，节约成本。

Description

波导极化转换器
技术领域
本发明涉及通信设备技术领域，特别是一种波导极化转换器。
背景技术
矩形波导是通信系统的一种重要传输方式，应用于很多微波器件设备中，要求通过一种简单的转换方式来实现在不同的极化下都可以传输，例如在微波高频合路器的产品中就是一种最常用的实用方式，传统的设计方案是在水平和垂直极化的时候通过更换不同的极化片，或者采用同一极化片转45度，出口的波导需要转90度，这些方法都需要至少改变2个部件来实现极化的转换。因此一种性能优越、操作简单的极化旋转方案在实际应用中有非常好的体验价值。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种波导极化转换器，通过一次旋转就可以实现极化的更改，且电性能没有影响，具有加工简单，成本低的优点。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种波导极化转换器，其特征在于，包括上波导、上极化片、下极化片及下波导，上、下波导及上、下极化片固定在同一中轴线上，上、下极化片分别设置在在上、下波导之间；波导和极化片成一定的夹角。
作为上述方案的进一步说明，所述上、下极化片的结构一致，在极化转换时的相对角度保持为45度。
进一步地，上波导和上极化片合为上组件，下波导和下极化片成为下组件，上组件和下组件的相对角度为0度和90度时都可以匹配，可以很轻易的实现极化转换。
进一步地，所述极化片是一个两端比中间略宽的片状结构，极化片的厚度为1/4波导波长。
进一步地，上波导和下波导夹角为90度。
进一步地，上波导和下波导在低频端(42G)及以下频段时带角度，方便和上下极化片采用CNC一次性加工而成。
进一步地，上波导、上极化片、下极化片和下波导各个部件间必须紧密结合。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
本发明采用的极化转换器主要分为上波导、上极化片、下极化片及下波导四部分，其中，上下波导及上下极化片固定在同一中轴线之间，上下极化片的尺寸完全一致，只是在极化转换时的相对角度保持为45；其中上波导和上极化片合为上组件、下波导和下极化片成为下组件，上组件和下组件的相对角度为0度和90度时都可以匹配，可以很轻易的实现极化转换。
附图说明
图1为本发明上下极化片的结构示意图；
图2是本发明水平极化位置时的结构示意图；
图3是本发明垂直极化位置时的结构示意图；
图4-1，4-2，4-3是本发明在水平极化时各个部件角度的结构示意图
图5是本发明在15GHz频段内水平极化位置的回波损耗性能图；
图6是本发明在15GHz频段内垂直极化位置的回波损耗性能图。
附图标记说明：101、上波导 102、上极化片 103、下极化片 104、下波导。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。
如图1-图6所示，本发明是下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，请参阅图1至图4，本发明波导极化转换器包括上波导101、上极化片102、下极化片103、下波导104四个部件，四个部件都相对于中轴线旋转对称，从上到下的顺序依次为上波导、上极化片、下极化片、下波导。其中上波导和上极化片合成为上组件，下极化片和下波导合成下组件，各个部件之间是紧密贴合的；
本技术方案中，保持下极化片103和下波导104位置不动，将上波导101和上极化片102整体旋转90度，即可以实现极化转换；
上极化片102和下极化片103的整体外形完全一致，均为两端比中间略宽的8字型结构，上极化片和下极化片之间可以通过旋转45度位置保持重合；
具体地，请参阅图2水平极化(同极化)的状态，从下往上看，下极化片103和下波导104固定不动，下极化片103和下波导104极化旋转22.5度，上极化片102和下极化片103相差-45度，上波导101和上极化片102相差22.5度，所有上波导101和下波导104之间的极化角度相差为0度，为水平极化(同极化)状态；
请参阅图3垂直极化(异极化)的状态，从下往上看，下极化片103和下波导104固定不动，下极化片103和下波导104极化旋转22.5度，上极化片102和下极化片103相差45度，上波导101和上极化片102相差22.5度，所有上波导101和下波导104之间的极化角度相差为90度，为垂直极化(异极化)状态；
本技术方案在极化旋转前后插入损耗低，回波损耗小，结构简单，操作方便，在工程应用中具有广泛的推广意义，特别是在微波合路器系统中应用比较广泛，在42G以下的频段均可以采用该方法来实现；图5和图6以15GHz频段为例分别展示了在该频段水平极化(同极化)和垂直极化(异极化)的回波损耗性能图。
本发明与现有技术相比，采用的极化转换器主要分为上波导、上极化片、下极化片及下波导四部分，其中，上下波导及上下极化片固定在同一中轴线之间，上下极化片的尺寸完全一致，只是在极化转换时的相对角度保持为45度；其中上波导和上极化片合为上组件、下波导和下极化片成为下组件，上组件和下组件的相对角度为0度和90度时都可以匹配，可以很轻易的实现极化转换。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种波导极化转换器，其特征在于，包括上波导、上极化片、下极化片及下波导，上、下波导及上、下极化片固定在同一中轴线上，上、下极化片分别设置在上、下波导之间；波导和极化片之间有夹角；所述上、下极化片的结构一致，在极化转换时的相对角度保持为45度；
所述上极化片和下极化片的整体外形完全一致，均为两端比中间略宽的8字型结构；极化片的厚度为1/4波导波长。
2.根据权利要求1所述的一种波导极化转换器，其特征在于，上波导和上极化片合为上组件，下波导和下极化片成为下组件，上组件和下组件的相对角度分别为0度和90度时匹配。
3.根据权利要求1所述的一种波导极化转换器，其特征在于，上波导和上极化片组合成一个整体，两者的相对角度为22.5度；下波导和下极化片组合成一个整体，两者的相对角度也为22.5度。
4.根据权利要求1所述的一种波导极化转换器，其特征在于，上波导和下波导夹角为90度；上下极化片的相对角度差为45度。
5.根据权利要求1所述的一种波导极化转换器，其特征在于，从下往上看，下波导处于水平极化位置，通过下极化片将极化旋转22.5度，上极化片旋转-45度，上波导再旋转22.5度，极化方向保持不变；从下往上看，下波导处于水平极化位置，通过下极化片将极化旋转22.5度，上极化片旋转45度，上波导再旋转22.5度，极化方向变为垂直极化。
6.根据权利要求1所述的一种波导极化转换器，其特征在于，上波导、上极化片、下极化片和下波导各个部件间必须紧密结合。
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