CN108987859B - 一种多路宽带高功率微波旋转铰链及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多路宽带高功率微波旋转铰链及其实现方法，用于解决高功率波导铰链旋转轴和宽带同轴铰链旋转轴之间连接和宽带同轴铰链传输环的固定。高功率波导铰链旋转轴端接插头，传输宽带同轴铰链输入信号的三根射频电缆穿过高功率波导铰链旋转轴通孔与插头高频插孔相连，宽带同轴铰链旋转轴端接插座，插座高频插针连接三根射频电缆，插头和插座插合使宽带同轴铰链信号在高功率波导铰链和宽带同轴铰链之间传递。介质环端设计半圆柱形缺口，在端盖端设计半圆柱形槽，介质环卡在端盖的卡槽内，端盖中间设计有螺纹通孔与三路宽带同轴铰链旋转轴之间螺纹锁紧。实现多路宽带高功率铰链拆装便捷，提高了宽带同轴通道可靠性。

Description

一种多路宽带高功率微波旋转铰链及其实现方法
技术领域
本发明属于天线与微波技术领域。
背景技术
现代雷达和电子技侦设备中的多路宽带高功率微波旋转铰链由高功率波导通道和宽带同轴通道所组成，高功率波导通道有1-2路，宽带同轴通道有2路或者2路以上，高功率波导通道要求耐功率大，工作带宽不宽，在其相对旋转部分之间采用非接触式射频扼流槽结构形式，宽带同轴通道工作带宽要求宽，在其相对旋转部分之间必须采用接触式结构形式，因此高功率波导通道使用寿命长，宽带同轴通道使用寿命较短，在多路宽带高功率微波旋转铰链使用过程中需要对宽带同轴通道进行检测维修。现有的多路宽带高功率微波旋转铰链，其三路宽带同轴铰链通过高功率波导铰链旋转轴通孔串套三根射频电缆和高功率波导铰链在高功率波导铰链旋转轴轴向上同心堆积，传输宽带同轴通道输入信号的三根射频电缆从高功率波导铰链的旋转轴通孔穿过，然后直接通向宽带同轴铰链的旋转轴，高功率波导铰链的旋转轴通过连接件过渡刚性连接到宽带同轴铰链的旋转轴，宽带同轴铰链的旋转轴由高功率波导铰链的旋转轴连接驱动，和高功率波导铰链的旋转轴一起旋转，宽带同轴铰链第二、四通道传输环和宽带同轴铰链旋转轴之间相对静止，宽带同轴铰链第二、四通道传输环在其旋转轴轴向上卡在上介质环和下介质环之间，上介质环和下介质环分别与上端盖和下端盖相紧靠，多路宽带高功率微波旋转铰链其高功率波导铰链的旋转轴由于受到天线负载等因素影响产生的变形、偏移直接转移到和高功率波导铰链旋转轴刚性连接的宽带同轴铰链旋转轴，影响宽带同轴铰链相对滑动接触，导致宽带同轴通道性能变差和可靠性降低，在宽带同轴铰链和高功率波导铰链之间通过三根射频电缆使得宽带同轴铰链在结构上不能和高功率波导铰链分开，给宽带同轴铰链维修和更换带来了很大的困难，采取上介质环和下介质环分别与上端盖和下端盖相紧靠卡住传输环设计方式，使传输环在宽带同轴铰链旋转轴的圆周和轴向方向上没有完全固住，因和传输环之间进行信号耦合和激励的传输座结构加工装配公差使得传输环和宽带同轴铰链旋转轴之间将产生相对运动，影响宽带同轴通道信号的耦合和激励，导致性能变差和可靠性降低。
高功率波导铰链旋转轴和宽带同轴铰链旋转轴之间连接、宽带同轴铰链第二、四通道传输环在宽带同轴铰链旋转轴的圆周和轴向方向上固定是本发明涉及的一种多路宽带高功率微波旋转铰链及其实现方法所解决问题。
发明内容
本发明目的是为了解决上述现有技术存在的不足，高功率波导铰链旋转轴和宽带同轴铰链旋转轴在结构上相互独立，传输宽带同轴铰链输入信号的三根射频电缆从高功率波导铰链旋转轴通孔穿过，本发明的技术方案主要有高功率波导铰链旋转轴和宽带同轴铰链旋转轴之间连接以及宽带同轴铰链第二、四通道传输环在宽带同轴铰链旋转轴的圆周和轴向方向上的固住。
高功率波导发射通道即高功率波导铰链采用的门钮式波导同轴结构形式和宽带同轴接收通道即三路宽带同轴铰链宽带多点耦合的实现方法是已经公开的技术，本发明不具体阐述其设计技术。高功率波导发射通道即高功率波导铰链输入端口Ⅰ-1，输出端口Ⅰ-2，高功率波导铰链旋转轴1，输出端口Ⅰ-2和输入端口Ⅰ-1之间相对旋转，三路宽带同轴通道输入接口Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅳ-1，三路宽带同轴通道输出接口Ⅱ-2、Ⅲ-2和Ⅳ-2。
三路宽带同轴铰链旋转轴2由高功率波导铰链旋转轴1驱动，高功率波导铰链旋转轴1一端设计拨叉10，三路宽带同轴铰链旋转轴2一端设计和拨叉10相对应的拨槽，拨槽和拨叉10之间是有间隙的配合，高功率波导铰链旋转轴1和三路宽带同轴铰链旋转轴2形成柔性连接，高功率波导铰链旋转轴1通过拨叉10带动三路宽带同轴铰链旋转轴2一起转动，具有三芯高频插孔的插头3直接刚接在高功率波导铰链旋转轴1上，具有三芯高频插针的插座4直接刚接在三路宽带同轴铰链旋转轴2上，三路宽带同轴铰链的三根射频电缆由插座4高频插针锁口15和高频插针11相连，穿过高功率波导铰链旋转轴1通孔和位于高功率波导铰链旋转端三路宽带同轴通道输入接口Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅳ-1连接的另外三根射频电缆由插头3高频插孔锁口16和高频插孔12相连，从高功率波导铰链旋转端来的三路宽带同轴通道输入信号通过插头3和插座4之间插合传输到三路宽带同轴铰链，三路宽带同轴通道输出接口Ⅱ-2、Ⅲ-2和Ⅳ-2位于三路宽带同轴铰链静止端。
三路宽带同轴铰链通过高功率波导铰链旋转轴1通孔串套三根射频电缆和高功率波导铰链在高功率波导铰链旋转轴1轴向上同心堆积，高功率波导铰链和三路宽带同轴铰链之间由第一安装法兰5和第二安装法兰6相连接，插头3和插座4之间插拔使三路宽带同轴铰链旋转轴2和高功率波导铰链旋转轴1分离，在卡住三路宽带同轴铰链第一至第二传输环23、27的第一至第二介质环19、20以及第三至第四介质环25、26一端有深度为h，球冠高度为(Φ2-W)的半圆柱形缺口，由说明书附图3和4，符号Φ2和Φ1分别表示第一至第四介质环19、20、25和26AB端的外径和内径，符号W和h分别表示第一至第四介质环19、20、25和26AB端半圆柱体的球冠高度和深度，在与第一至第四介质环19、20、25和26相连的第一至第三端盖21、22和24一端有深度为h，球冠高度为W的半圆柱形槽，第二至第三端盖22和24中间有螺纹通孔与三路宽带同轴铰链旋转轴2之间螺纹锁紧。
采用本发明技术设计的多路宽带高功率微波旋转铰链，插头3可以浮动，协调高功率波导铰链相对旋转部分之间的配合公差，吸收高功率波导铰链旋转端由于受到天线负载等因素影响产生的变形、偏移，避免了高功率波导铰链旋转轴1对三路宽带同轴铰链旋转轴2的牵引影响，实现宽带同轴铰链第一至第二传输环23和27在圆周和轴向方向上的固住，使第一至第二传输环23和27与三路宽带同轴铰链旋转轴2之间在轴向上的位置保持不变，同时便于高功率波导铰链和三路宽带同轴铰链之间拆装维修。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为一种多路宽带高功率微波旋转铰链示意图。
图2为插头3和插座4之间插合。
图3为第一至第四介质环19、20、25、26正视图。
图4为第一至第四介质环19、20、25、26俯视图。
图5为宽带同轴铰链第一至第二传输环23和27的固定示意图。
1-高功率波导铰链旋转轴；2-三路宽带同轴铰链旋转轴；3-插头；4-插座；5-第一安装法兰；6-第二安装法兰；7-第一轴承；8-第二轴承；9-紧固螺钉；10-拨叉；11-高频插针；12-高频插孔；13-插座卡拔；14-插头卡槽；15-高频插针锁口；16-高频插孔锁口；17-第一空隙；18-第二空隙；19-第一介质环；20-第二介质环；21-第一端盖；22-第二端盖；23-第一传输环；24-第三端盖；25-第三介质环；26-第四介质环；27-第二传输环。
具体实施方式
本发明涉及的一种多路宽带高功率微波旋转铰链及其实现方法，主要步骤(参见附图)：
(1)在高功率波导铰链旋转轴1的一端设计凸台，在凸台中间设计圆形槽安装插头3，凸台圆形槽内和插头3之间有第二空隙18便于连接射频电缆，在高功率波导铰链旋转轴1凸台设计拨叉10，在三路宽带同轴铰链旋转轴2的一端设计拨槽和圆形槽安装插座4，圆形槽内和插座4之间有第一空隙17便于连接射频电缆，高功率波导铰链的第一安装法兰5和三路宽带同轴铰链的第二安装法兰6之间用紧固螺钉9连接，插座4卡拔13和插头3卡槽14锁紧，拨槽和拨叉10之间是有间隙的配合，高功率波导铰链旋转轴1和三路宽带同轴铰链旋转轴2形成柔性连接，在高功率波导铰链旋转端设计结构件和紧固销钉实现高功率波导铰链旋转轴1和高功率波导铰链输出端Ⅰ-2之间相对静止；
(2)在第一至第三端盖21、22、24的一端设计深度为h，球冠高度为W的半圆柱形槽，在第一至第四介质环19、20、25、26的一端设计深度为h，球冠高度为(Φ2-W)的半圆柱形缺口，第二至第三端盖22和24中间有螺纹通孔与三路宽带同轴铰链旋转轴2之间螺纹锁紧。
本发明以1路高功率波导通道和3路宽带同轴通道四路宽带高功率微波旋转铰链为例说明设计，仅是便于叙述本发明，并非对本发明作任何限制，本发明设计技术适合由1路或者2路高功率波导通道和2路或者2路以上同轴通道组合的多路宽带高功率微波旋转铰链。

Claims (2)

1.一种多路宽带高功率微波旋转铰链的实现方法，其特征在于：三路宽带同轴铰链旋转轴(2)由高功率波导铰链旋转轴(1)驱动，高功率波导铰链旋转轴(1)一端设计拨叉(10)，三路宽带同轴铰链旋转轴(2)一端设计和拨叉(10)相对应的拨槽，拨槽和拨叉(10)之间是有间隙的配合，高功率波导铰链旋转轴(1)和三路宽带同轴铰链旋转轴(2)形成柔性连接，高功率波导铰链旋转轴(1)通过拨叉(10)带动三路宽带同轴铰链旋转轴(2)一起转动，具有三芯高频插孔的插头(3)直接刚接在高功率波导铰链旋转轴(1)上，具有三芯高频插针的插座(4)直接刚接在三路宽带同轴铰链旋转轴(2)上，三路宽带同轴铰链的三根射频电缆由插座(4)高频插针锁口(15)和高频插针(11)相连，穿过高功率波导铰链旋转轴(1)通孔和位于高功率波导铰链旋转端三路宽带同轴通道输入接口Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅳ-1连接的另外三根射频电缆由插头(3)高频插孔锁口(16)和高频插孔(12)相连，从高功率波导铰链旋转端来的三路宽带同轴通道输入信号通过插头(3)和插座(4)之间插合传输到三路宽带同轴铰链，三路宽带同轴通道输出接口Ⅱ-2、Ⅲ-2和Ⅳ-2位于三路宽带同轴铰链静止端。
2.一种根据权利要求1所述方法实现的多路宽带高功率微波旋转铰链，其特征在于：三路宽带同轴铰链通过高功率波导铰链旋转轴(1)通孔串套三根射频电缆和高功率波导铰链在高功率波导铰链旋转轴(1)轴向上同心堆积，高功率波导铰链和三路宽带同轴铰链之间由第一安装法兰(5)和第二安装法兰(6)相连接，插头(3)和插座(4)之间插拔使三路宽带同轴铰链旋转轴(2)和高功率波导铰链旋转轴(1)分离，在卡住三路宽带同轴铰链第一至第二传输环(23、27)的第一至第二介质环(19、20)以及第三至第四介质环(25、26)一端有深度为h，球冠高度为(Φ2-W)的半圆柱形缺口，符号Φ2表示第一至第四介质环(19、20、25、26)AB端的外径，符号W和h分别表示第一至第四介质环(19、20、25、26)AB端半圆柱体的球冠高度和深度，在与第一至第四介质环(19、20、25、26)相连的第一至第三端盖(21、22、24)一端有深度为h，球冠高度为W的半圆柱形槽，第二至第三端盖(22、24)中间有螺纹通孔与三路宽带同轴铰链旋转轴(2)之间螺纹锁紧。
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