CN110048203A - 一种椭圆波导负载 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种椭圆波导负载，所述椭圆波导负载包括法兰盘、波导腔体、吸收体和尾部盖板四个部分，所述法兰盘及尾部盖板分别安装于波导腔体两端，所述吸收体固定在尾部盖板后安装于波导腔体内部。其特征在于，所述波导腔体的截面为椭圆形，所述吸收体为圆锥体。本发明相比于现有技术，简化了组件结构，具有节省安装空间、成本低的优点，更适用于隧道或轨旁等空间资源紧张的应用场景；此外使用本发明椭圆波导负载的组件反射系数更低，电压驻波比性能更加优异。
Description
技术领域
本发明涉及波导负载技术领域，尤其涉及一种椭圆波导负载。
背景技术
波导负载是微波射频系统中常见元件之一，其作用在于改善线路匹配状况、维持系统行波状态。波导负载由一定长度的波导腔体内嵌微波吸收材料组成。为匹配前端波导接口、保证较好的电气性能，负载接口通常是符合国标(GB11443.2)的标准矩形接口，如图1所示。
在微波射频系统中，椭圆接口(非标准)同样应用广泛。比如：椭圆波导是最早用于传输微波信号的传输线类型之一，且至今仍在高功率系统、毫米波系统及精密检测领域有广泛应用；椭圆漏泄波导兼备传输线和天线双重功能，可作为无线信号覆盖媒介，特别是在轨交车地通信领域。但在上述应用中，因接口不匹配，现有波导负载无法直接配接安装。在实际应用中，需通过椭圆-矩形转换器进行转接，如图2所示。
椭圆-矩形转换器一方面解决了椭圆接口与标准接口的配接问题，另一方面也增加组件复杂程度，且引入了额外的反射和插入损耗。
发明内容
本发明提出了一种具有椭圆接口的新型波导负载，椭圆波导负载可直接与椭圆波导配接，省去椭圆-矩形转换器的使用。
为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是这样实现的：
一种椭圆波导负载，所述椭圆波导负载包括法兰盘1、波导腔体2、吸收体3和尾部盖板4四个部分，所述法兰盘1及尾部盖板4分别安装于波导腔体2两端，所述吸收体3固定在尾部盖板4后安装于波导腔体内部2。其特征在于，所述波导腔体2的截面为椭圆形，所述吸收体3为圆锥体。
进一步的，所述吸收体3的安装位置偏离尾部盖板4正中心。
进一步的，所述波导腔体2的椭圆截面短轴与长轴之比取0.45～0.65。
进一步的，所述吸收体3长度取λ/2的N倍且2≤N≤8，λ为中心频率波长，且所述吸收体3的圆锥顶角为5～30°。
进一步的，所述吸收体3材料为胶木或导电纤维或浸有碳粉的海绵或尖晶石铁氧体。
进一步的，所述波导腔体2与法兰盘1、尾部盖板4通过焊接或胶粘连接，所述椭圆波导负载除吸收体3外全部件的外表面作阳极氧化或镀镍或喷漆处理。
本发明可带来以下有益效果：
简化组件结构，节省安装空间，降低成本，更适用于隧道或轨旁等空间资源紧张的应用场景；相较于现有技术使用椭圆-矩形转换器的方案，使用本发明椭圆波导负载的组件反射系数更低，电压驻波比性能更加优异；目前矩形波导负载的工作频率和主流椭圆波导产品的并非完全一致，同一椭圆波导可能需配接两个规格的矩形负载，而本发明的椭圆波导负载可保证上述完全一致。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术矩形波导负载示意图；
图2为现有技术波导负载的组件连接示意图；
图3为本发明椭圆波导负载结构示意图；
图4为本发明椭圆波导负载结构拆分示意图；
图5为本发明椭圆波导负载的组件连接示意图；
图6为本发明吸收体与尾部盖板连接示意图；
图7为使用本发明的组件电压驻波比测试结果；
图8为使用现有技术的组件电压驻波比测试结果；
其中：
1法兰盘 2波导腔体 3吸收体 4尾部盖板 5椭圆波导
具体实施方式
为进一步阐述本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提供的一种椭圆波导负载具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
本发明提出的一种椭圆波导负载由四部分组成，包括法兰盘、波导腔体、吸收体和尾部盖板组成。椭圆波导负载通过法兰盘与椭圆波导连接配合；波导腔体截面为椭圆形；吸收材料一般采用常规的胶木、导电纤维、浸有碳粉的海绵或尖晶石铁氧体等；吸收体长度与波导腔体相同，呈圆锥状且锥角为5～30°，圆锥吸收体底面通过胶粘方式与尾部盖板连接，粘贴位置应稍稍偏离尾部盖板正中心。下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。
实施例1：
1)结构：椭圆波导负载由法兰盘1、波导腔体2、吸收体3和尾部盖板4组成，所述波导腔体2的截面为椭圆形，所述吸收体3为圆锥体，锥角为5°，吸收体3长度取为λ/2的2倍。
2)材料：法兰盘、波导腔体和尾部盖板采用硬铝LY12；吸收体采用胶木；椭圆波导负载的外表面作阳极氧化处理。
3)尺寸：波导腔体2的椭圆截面短轴与长轴之比取0.45。
4)组装：法兰盘与波导腔体一端银焊连接；吸收体圆锥底面通过胶粘剂与尾部盖板连接，粘贴位置应稍稍偏离尾部盖板正中心的左侧5mm；胶粘完成后的尾部盖板与波导腔体的另一端通过银焊接连接；
5)性能实测：对于同一椭圆波导组件，对比了使用本发明和现有技术的组件性能(电压驻波比)。图1是配接本发明椭圆波导负载的组件性能，图2配现有技术(椭圆-矩形转换器后配接标准矩形负载)的组件性能。图7为使用本发明的组件电压驻波比测试结果；图8为使用现有技术的组件电压驻波比测试结果；通过图7图8测试结果显示，使用本发明椭圆波导负载的电压驻波比性能更好。
实施例2：
1)结构：椭圆波导负载由法兰盘1、波导腔体2、吸收体3和尾部盖板4组成，所述波导腔体2的截面为椭圆形，所述吸收体3为圆锥体，锥角为15°，吸收体3长度取为λ/2的4倍。
2)材料：法兰盘、波导腔体和尾部盖板采用环保铜(C3604)，外表面镀镍；吸收体采用导电纤维。
3)尺寸：波导腔体2的椭圆截面短轴与长轴之比取0.65。
4)组装：法兰盘与波导腔体一端银焊连接；吸收体圆锥底面通过胶粘剂与尾部盖板连接，粘贴位置应稍稍偏离尾部盖板正中心的右侧8mm；胶粘完成后的尾部盖板与波导腔体的另一端通过银焊接连接。
实施例3：
1)结构：椭圆波导负载由法兰盘1、波导腔体2、吸收体3和尾部盖板4组成，所述波导腔体2的截面为椭圆形，所述吸收体3为圆锥体，锥角为30°，吸收体3长度取为λ/2的8倍。
2)材料：法兰盘1、波导腔体2和尾部盖板4采用黄铜(H62)，外表面喷漆；吸收体采用浸有碳粉的海绵。
3)尺寸：波导腔体2的椭圆截面短轴与长轴之比取0.52。
4)组装：法兰盘与波导腔体一端银焊连接；吸收体圆锥底面通过胶粘剂与尾部盖板连接，粘贴位置应稍稍偏离尾部盖板正中心的右侧10mm；胶粘完成后的尾部盖板与波导腔体的另一端通过银焊接连接。
实施例4：
在实施例3的基础上，吸收体材料改为尖晶石铁氧体。
本发明涉及的椭圆波导负载可直接与椭圆波导配接，省去传统的椭圆-矩形转换器的使用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各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各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种椭圆波导负载，所述椭圆波导负载包括法兰盘(1)、波导腔体(2)、吸收体(3)和尾部盖板(4)四个部分，所述法兰盘(1)及尾部盖板(4)分别安装于波导腔体(2)两端，所述吸收体(3)固定在尾部盖板(4)后安装于波导腔体(2)内部，其特征在于，所述波导腔体(2)的截面为椭圆形，所述吸收体(3)为圆锥体。
2.根据权利要求1所述的一种椭圆波导负载，其特征在于，所述吸收体安装位置应偏离尾部盖板(4)正中心区域。
3.根据权利要求1或2所述的一种椭圆波导负载，其特征在于，所述波导腔体(2)的椭圆截面短轴与长轴之比取0.45～0.65。
4.根据权利要求3所述的一种椭圆波导负载，其特征在于，所述吸收体(3)长度取λ/2的N倍且2≤N≤8，所述λ为中心频率波长，且所述吸收体(3)的圆锥顶角为5～30°。
5.根据权利要求4所述的一种椭圆波导负载，其特征在于，所述吸收体(3)材料为胶木或导电纤维或浸有碳粉的海绵或尖晶石铁氧体。
6.根据权利要求5所述的一种椭圆波导负载，其特征在于，所述波导腔体(2)与法兰盘(1)、尾部盖板(4)通过焊接或胶粘连接，所述椭圆波导负载除吸收体(3)以外的其他全部件外表面作阳极氧化或镀镍或喷漆处理。
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