CN111063973B - 射频器件及同轴端口与波导端口的转换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种射频器件及同轴端口与波导端口的转换装置，同轴端口与波导端口的转换装置包括转换本体及转换组件，所述转换本体设有转换通道，所述转换通道的一端具有用于连通波导端口的第一开口，所述转换通道的另一端的侧壁设有同轴端口的第一谐振柱，所述转换组件设置于所述转换通道内，且所述转换组件设置于所述第一开口与所述第一谐振柱之间并与所述第一谐振柱连接，所述转换组件用于使所述波导端口与所述同轴端口能够进行能量耦合。同轴端口与波导端口的转换装置能够在保证耦合带宽的情况下，可靠的将同轴端口与波导端口进行转接；如此，采用同轴端口与波导端口的转换装置的射频器件可实现非常宽的耦合带宽。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种射频器件及同轴端口与波导端口的转换装置。
背景技术
随着5G技术的高速发展，天线也朝着更高频率不断发展。由于5G技术的频段(3400MHz～3600MHz及4800MHz～4900MHz)会对卫星通信地球站的C波段(具体频段为3700MHz-4200MHz)产生干扰。为了消除这种干扰，传统的做法为在卫星通信地球站上增设对5G频段进行抑制的滤波器。由于滤波器采用同轴端口结构，而卫星通信地球站的信号传输采用波导端口结构，在保证耦合带宽的情况下，无法可靠的将同轴端口与波导端口进行转换。
发明内容
基于此，提出了一种射频器件及同轴端口与波导端口的转换装置，所述同轴端口与波导端口的转换装置能够在保证耦合带宽的情况下，可靠的将同轴端口与波导端口进行转接；如此，采用所述同轴端口与波导端口的转换装置的射频器件可实现非常宽的耦合带宽。
其技术方案如下：
一方面，提供了一种同轴端口与波导端口的转换装置，包括转换本体及转换组件，所述转换本体设有转换通道，所述转换通道的一端具有用于连通波导端口的第一开口，所述转换通道的另一端的侧壁设有同轴端口的第一谐振柱，所述转换组件设置于所述转换通道内，且所述转换组件设置于所述第一开口与所述第一谐振柱之间并与所述第一谐振柱连接，所述转换组件用于使所述波导端口与所述同轴端口能够进行能量耦合。
上述同轴端口与波导端口的转换装置，使用时，将波导端口与转换本体的第一开口连通。利用设置于转换通道内的转换组件实现波导端口与同轴端口之间的能量耦合，从而能够可靠的实现波导端口与同轴端口之间的相互转换。同时，通过调节转换组件的相应尺寸还能调节所需要的群延时，实现非常宽的耦合带宽。
下面进一步对技术方案进行说明：
在其中一个实施例中，所述转换本体包括相互连接的第一转换体和第二转换体，所述第一转换体设有第一腔体及与所述第一腔体连通的所述第一开口，所述第二转换体设有第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体连通形成所述转换通道，所述第一谐振柱设置于所述第二腔体内。
在其中一个实施例中，所述第一转换体设有用于与波导端口对应设置的第一配合面，所述第一配合面上设有所述第一开口。
在其中一个实施例中，所述第二转换体设有与所述第一谐振柱对应设置的第二配合面，所述第二配合面上设有第二开口及用于封闭所述第二开口的盖板。
在其中一个实施例中，所述转换组件设置为转接块，所述转接块的一端与所述第一谐振柱连接，所述转接块的另一端朝向所述第一开口设置。
在其中一个实施例中，所述转接块的横截面积可调；和/或所述转接块的厚度可调。
在其中一个实施例中，所述转换组件包括第一转换件、及与所述转换通道的内壁间隔设置的第二转换件，所述第二转换件的一端与所述第一谐振柱连接，所述第二转换件的另一端朝向所述第一开口设置并与所述第一转换件的一端连接，所述第一转换件的另一端与所述转换通道的内壁连接。
在其中一个实施例中，所述第一转换件的长度可调；和/或所述第一转换件的横截面积可调。
在其中一个实施例中，所述第二转换件的长度可调；和/或所述第二转换件的横截面积可调。
在其中一个实施例中，所述转换组件包括第三转换件、与所述转换通道的内壁间隔设置的第四转换件、及与所述第三转换件连接并与所述转换通道的内壁间隔设置的耦合件，所述第四转换件的一端与所述第一谐振柱连接，所述第四转换件的另一端朝向所述第一开口设置并与所述第三转换件的一端连接，所述第三转换件的另一端与所述耦合件连接。
在其中一个实施例中，所述第三转换件的长度可调；和/或所述第三转换件的横截面积可调。
在其中一个实施例中，所述第四转换件的长度可调；和/或所述第四转换件的横截面积可调；和/或所述第四转换件的一端与所述第一谐振柱的连接部位可调。
在其中一个实施例中，所述耦合件的横截面积可调。
另一方面，还提供了一种射频器件，包括所述的同轴端口与波导端口的转换装置。
上述射频器件，使用时，利用转换装置能够可靠的实现波导端口与同轴端口之间的相互转换。同时，通过调节转换组件的相应尺寸还能调节所需要的群延时，实现非常宽的耦合带宽。
附图说明
图1为一个实施例的同轴端口与波导端口的转换装置的结构示意图；
图2为图1的同轴端口与波导端口的转换装置另一视角下的结构示意图；
图3为图2的同轴端口与波导端口的转换装置I-I的剖视图；
图4为另一个实施例的同轴端口与波导端口的转换装置的结构示意图；
图5为图4的同轴端口与波导端口的转换装置另一视角下的结构示意图；
图6为图5的同轴端口与波导端口的转换装置J-J的剖视图；
图7为再一个实施例的同轴端口与波导端口的转换装置的结构示意图；
图8为图7的同轴端口与波导端口的转换装置另一视角下的结构示意图；
图9为图8的同轴端口与波导端口的转换装置K-K的剖视图。
附图标记说明：
10、转换装置，100、转换本体，110、转换通道，111、第一开口，112、第二开口，120、第一转换体，121、第一配合面，122、第一腔体，130、第二转换体，131、第二配合面，132、第二腔体，200、第一谐振柱，300、转换组件，310、转接块，321、第一转换件，322、第二转换件，331、第三转换件，332、第四转换件，333、耦合件，400、盖板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”、“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当元件被称为“固设于”另一个元件，或与另一个元件“固定连接”，它们之间可以是可拆卸固定方式也可以是不可拆卸的固定方式。当一个元件被认为是“连接”、“转动连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于约束本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明中所述“第一”、“第二”、“第三”等类似用语不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
还应当理解的是，在解释元件时，尽管没有明确描述，但元件解释为包括误差范围，该误差范围应当由本领域技术人员所确定的特定值可接受的偏差范围内。例如，“大约”、“近似”或“基本上”可以意味着一个或多个标准偏差内，在此不作限定。
如图1至图3所示，在一个实施例中，提供了一种同轴端口与波导端口的转换装置10，包括转换本体100及转换组件300。转换本体100设有转换通道110，转换通道110的一端具有用于连通波导端口(未图示)的第一开口111，转换通道110的另一端的侧壁设有同轴端口(未图示)的第一谐振柱200。转换组件300设置于转换通道110内，且转换组件300设置于第一开口111与第一谐振柱200之间并与第一谐振柱200连接，转换组件用于使波导端口与同轴端口能够进行能量耦合。
上述实施例的同轴端口与波导端口的转换装置10，使用时，将波导端口与转换本体100的第一开口111连通。利用设置于转换通道110内的转换组件300实现波导端口与同轴端口之间的能量耦合，从而能够可靠的实现波导端口与同轴端口之间的相互转换。同时，通过调节转换组件300的相应尺寸还能调节所需要的群延时，实现非常宽的耦合带宽(能够达到1GHz的耦合带宽)。
需要进行说明的是，第一开口111的形状和大小可以根据波导端口的形状和大小进行灵活的调整，只需满足使得波导端口能够与第一开口111连通即可。
如图2、图3、图5、图6、图8及图9所示，在一个实施例中，转换本体100包括相互连接的第一转换体120和第二转换体130。第一转换体120设有第一腔体122及与第一腔体122连通的第一开口111，第二转换体130设有第二腔体132。第一腔体122与第二腔体132连通形成转换通道110，第一谐振柱200设置于第二腔体132内。第一转换体120和第二转换体130可以分别成型后装配而成转换本体100。也可以将第一转换体120和第二转换体130一体成型而得到转换本体100，如此，易于加工，降低生产成本。
如图3、图6及图9所示，在一个实施例中，第一转换体120设有用于与波导端口对应设置的第一配合面121，第一配合面121上设有第一开口111。如此，将第一配合面121贴合卫星通信地球站的波导端口结构设置，从而使得第一开口111与波导端口连通。
如图3、图6及图9所示，在一个实施例中，第二转换体130设有与第一谐振柱200对应设置的第二配合面131，第二配合面131上设有第二开口112及用于封闭第二开口112的盖板400。如此，利用第二开口112使得第一谐振柱200能够单独进行加工之后安装至第二腔体132的内壁上，便于安装。同时，利用盖板400对第二开口112进行封闭，从而形成屏蔽腔，避免信号发生泄漏，保证转换的可靠性。可以在第二配合面131和盖板400上均开设相应的螺纹孔，通过铆钉或螺钉等紧固件将盖板400固设于第二配合面131上，从而实现盖板400对第二开口112的封闭，使得盖板400与第二配合面131具有足够的接触面积，密封效果好，防止信号泄漏。也可以在盖板400与第二配合面131的接触部位涂抹焊锡膏，然后通过高温回炉焊接的方式将盖板400固设于第二转换体130的第二配合面131上以对第二开口112进行密封。
转换组件300的形状可以根据实际加工条件或使用需要进行灵活的调整，只需满足能够进行同轴端口与波导端口之间的能量的耦合即可。
如图1至图3所示，在一个实施例中，转换组件300设置为转接块310，转接块310的一端与第一谐振柱200连接，转接块310的另一端朝向第一开口111设置。如此，利用转接块310实现同轴端口与波导端口之间的阻抗匹配以及能量的耦合，实现同轴端口与波导端口之间的相互转换。转接块310的横截面可以设置为正方形、矩形或梯形等形状。转接块310可以和转换本体100及第一谐振柱200一体成型，使得转换装置10的结构简单，稳定，且易加工，生产成本低。当然，转接块310也可以单独成型，通过铆接、卡接等方式与第一谐振柱200和转换通道110的内壁相连接。
通过灵活的调节转接块310的相应尺寸还能调节所需要的群延时，实现耦合带宽的调节，满足使用需求。
如图3所示，在一个实施例中，转接块310的横截面积可调。如此，通过调节转接块310的横截面积，从而相应的调节耦合带宽。以转接块310的横截面为矩形为例，当改变转接块310的长度或宽度中的一个或两个参数时，转接块310的横截面积相应发生变化，耦合带宽也随之发生相应的变化。比如，当转接块310的长度(如图3的A方向所示)不变而宽度(如图3的B方向所示)变大时，耦合带宽变宽；当转接块310的长度不变而宽度变小时，耦合带宽变窄；当转接块310的宽度不变而长度变大时，耦合带宽变宽；当转接块310的宽度不变而长度变小时，耦合带宽变窄；当转接块310的长度及宽度均变大时，耦合带宽变宽；当转接块310的长度和宽度均变小时，耦合带宽变窄。
如图2所示，在一个实施例中，转接块310的厚度(如图2的C方向所示)可调。如此，通过调节转接块310的厚度，从而相应的调节耦合带宽，使得耦合带宽的调节方式更加灵活，满足实际使用需求。当增大转接块310的厚度时，耦合带宽变宽；当减小转接块310的厚度时时，耦合带宽变窄。
需要进行说明的是，可以根据实际需求灵活的对转接块310的横截面积和厚度同时或单独进行调节，只需满足使用需求即可。
如图4至图6所示，在一个实施例中，转换组件300包括第一转换件321、及与转换通道110的内壁间隔设置的第二转换件322。第二转换件322的一端与第一谐振柱200连接，第二转换件322的另一端朝向第一开口111设置并与第一转换件321的一端连接，第一转换件321的另一端与转换通道110的内壁连接。如此，利用第一转换件321和第二转换件322实现同轴端口与波导端口之间的阻抗匹配以及能量的耦合，实现同轴端口与波导端口之间的相互转换。第一转换件321和第二转换件322的横截面可以设置为方形或圆形等形状。第一转换件321和第二转换件322可以单独成型，通过铆接、卡接或焊接等方式与第一谐振柱200和转换通道110的内壁相连接。第一转换件321和第二转换件322的连接部位可以采取直角过渡的形式，也可以采取圆弧过渡连接的形式。第一转换件321和第二转换件322可以采用金属材质。
通过灵活的调节第一转换件321和/或第二转换件322的相应尺寸还能调节所需要的群延时，实现耦合带宽的调节，满足使用需求。
如图6所示，在一个实施例中，第一转换件321的长度(如图6的E方向所示)可调。如此，当第一转换件321的长度变长时，第二转换件322与第一谐振柱200的连接部位的高度也相应增加，耦合带宽也相应变宽。当第一转换件321的长度变短时，第二转换件322与第一谐振柱200的连接部位的高度也相应减小，耦合带宽也相应变窄。
在一个实施例中，第一转换件321的横截面积可调。如此，通过调节第一转换件321的横截面积，从而相应的调节耦合带宽。以第一转换件321的横截面为圆形为例，当第一转换件321的直径变大时，耦合带宽变宽；当第一转换件321的直径变小时，耦合带宽变窄。
如图6所示，在一个实施例中，第二转换件322的长度(如图6的F方向所示)可调。如此，当第二转换件322的长度变长时，第一转换件321相应越靠近第一开口111，耦合带宽也相应变宽。当第二转换件322的长度变短时，第一转换件321相应越远离第一开口111，耦合带宽也相应变窄。
在一个实施例中，第二转换件322的横截面积可调。如此，通过调节第二转换件322的横截面积，从而相应的调节耦合带宽。以第二转换件322的横截面为圆形为例，当第二转换件322的直径变大时，耦合带宽变宽；当第二转换件322的直径变小时，耦合带宽变窄。
需要进行说明的是，可以根据实际需求灵活的对第一转换件321的长度、第一转换件321的横截面积、第二转换件322的长度、第二转换件322的横截面积中的至少一个参数进行调节，只需满足使用需求即可。
如图7至图9所示，在一个实施例中，转换组件300包括第三转换件331、与转换通道110的内壁间隔设置的第四转换件332、及与第三转换件331连接并与转换通道110的内壁间隔设置的耦合件333。第四转换件332的一端与第一谐振柱200连接，第四转换件332的另一端朝向第一开口111设置并与第三转换件331的一端连接，第三转换件331的另一端与耦合件333连接。如此，利用第三转换件331、第四转换件332及耦合件333实现同轴端口与波导端口之间的阻抗匹配以及能量的耦合，实现同轴端口与波导端口之间的相互转换。第三转换件331和第四转换件332的横截面可以设置为方形或圆形等形状。耦合件333可以设置为耦合盘或耦合块(矩形、正方形或其他方形)。第三转换件331、第四转换件332和耦合件333可以单独成型，通过铆接、卡接或焊接等方式相互连接和与第一谐振柱200相连接。第三转换件331和第四转换件332的连接部位可以采取直角过渡的形式，也可以采取圆弧过渡连接的形式。第三转换件331、第四转换件332和耦合件333可以采用金属材质。
通过灵活的调节第三转换件331、第四转换件332和耦合件333的相应尺寸还能调节所需要的群延时，实现耦合带宽的调节，满足使用需求。
如图9所示，在一个实施例中，第三转换件331的长度(如图9的G方向所示)可调。如此，当第三转换件331的长度变长时，耦合件333与转换通道110的内壁之间的间距相应减小，耦合带宽也相应变宽。当第三转换件331的长度变短时，耦合件333与转换通道110的内壁之间的间距相应变大，耦合带宽也相应变窄。
在一个实施例中，第三转换件331的横截面积可调。如此，通过调节第三转换件331的横截面积，从而相应的调节耦合带宽。以第三转换件331的横截面为圆形为例，当第三转换件331的直径变大时，耦合带宽变宽；当第三转换件331的直径变小时，耦合带宽变窄。
如图9所示，在一个实施例中，第四转换件332的长度(如图9的H方向所示)可调。如此，当第四转换件332的长度变长时，第三转换件331和耦合件333相应越靠近第一开口111，耦合带宽也相应变宽。当第四转换件332的长度变短时，第三转换件331和耦合件333相应越远离第一开口111，耦合带宽也相应变窄。
在一个实施例中，第四转换件332的横截面积可调。如此，通过调节第四转换件332的横截面积，从而相应的调节耦合带宽。以第四转换件332的横截面为圆形为例，当第四转换件332的直径变大时，耦合带宽变宽；当第四转换件332的直径变小时，耦合带宽变窄。
在一个实施例中，第四转换件332的一端与第一谐振柱200的连接部位可调。如此，当第四转换件332的一端与第一谐振柱200的连接部位越靠近第二开口112时，耦合带宽相应变宽。当第四转换件332的一端与第一谐振柱200的连接部位越远离第二开口112时，耦合带宽相应变窄。第四转换件332的一端与第一谐振柱200的连接可以采用焊接或铆接等方式实现。
在一个实施例中，耦合件333的横截面积可调。以耦合件333为耦合盘为例，当耦合盘的直径变大时，耦合带宽变宽；当耦合盘的直径变小时，耦合带宽变窄。
需要进行说明的是，可以根据实际需求灵活的对第三转换件331的长度、第三转换件331的横截面积、第四转换件332的长度、第四转换件332的横截面积、第四转换件332的一端与第一谐振柱200的连接部位、耦合件333的横截面积中的至少一个参数进行调节，只需满足使用需求即可。
在一个实施例中，还提供了一种射频器件，包括上述任一实施例的同轴端口与波导端口的转换装置10。
上述实施例的射频器件，使用时，利用转换装置10能够可靠的实现波导端口与同轴端口之间的相互转换。同时，通过调节转换组件300的相应尺寸还能调节所需要的群延时，实现非常宽的耦合带宽。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的约束。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，包括转换本体及转换组件，所述转换本体设有转换通道，所述转换通道的一端具有用于连通波导端口的第一开口，所述转换通道的另一端的侧壁设有同轴端口的第一谐振柱，所述转换组件设置于所述转换通道内，且所述转换组件设置于所述第一开口与所述第一谐振柱之间并与所述第一谐振柱连接，所述转换组件用于使所述波导端口与所述同轴端口能够进行能量耦合；
其中，所述转换本体包括相互连接的第一转换体和第二转换体，所述第一转换体设有第一腔体及与所述第一腔体连通的所述第一开口，所述第二转换体设有第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体连通形成所述转换通道，所述第一谐振柱设置于所述第二腔体内。
2.根据权利要求1所述的同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，所述第一转换体设有用于与波导端口对应设置的第一配合面，所述第一配合面上设有所述第一开口。
3.根据权利要求2所述的同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，所述第二转换体设有与所述第一谐振柱对应设置的第二配合面，所述第二配合面上设有第二开口及用于封闭所述第二开口的盖板。
4.根据权利要求1至3任一项所述的同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，所述转换组件设置为转接块，所述转接块的一端与所述第一谐振柱连接，所述转接块的另一端朝向所述第一开口设置。
5.根据权利要求4所述的同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，所述转接块的横截面积可调；或所述转接块的厚度可调。
6.根据权利要求4所述的同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，所述转接块的横截面积可调；和所述转接块的厚度可调。
7.根据权利要求1至3任一项所述的同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，所述转换组件包括第一转换件、及与所述转换通道的内壁间隔设置的第二转换件，所述第二转换件的一端与所述第一谐振柱连接，所述第二转换件的另一端朝向所述第一开口设置并与所述第一转换件的一端连接，所述第一转换件的另一端与所述转换通道的内壁连接。
8.根据权利要求7所述的同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，所述第一转换件的长度可调；和/或所述第一转换件的横截面积可调。
9.根据权利要求7所述的同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，所述第二转换件的长度可调；和/或所述第二转换件的横截面积可调。
10.根据权利要求1至3任一项所述的同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，所述转换组件包括第三转换件、与所述转换通道的内壁间隔设置的第四转换件、及与所述第三转换件连接并与所述转换通道的内壁间隔设置的耦合件，所述第四转换件的一端与所述第一谐振柱连接，所述第四转换件的另一端朝向所述第一开口设置并与所述第三转换件的一端连接，所述第三转换件的另一端与所述耦合件连接。
11.根据权利要求10所述的同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，所述第三转换件的长度可调；和/或所述第三转换件的横截面积可调。
12.根据权利要求10所述的同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，所述第四转换件的长度可调；和/或所述第四转换件的横截面积可调；和/或所述第四转换件的一端与所述第一谐振柱的连接部位可调。
13.根据权利要求10所述的同轴端口与波导端口的转换装置，其特征在于，所述耦合件的横截面积可调。
14.一种射频器件，其特征在于，包括如权利要求1至13任一项所述的同轴端口与波导端口的转换装置。
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