CN114552156B - 端接扩频波导同轴转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种端接扩频波导同轴转换器，涉及波导转换装置技术领域。所述转换器包括上腔体、下腔体、盖板和连接器，所述上腔体与下腔体之间形成有波导腔体，所述波导腔体的左右两侧形成有开口，所述盖板固定到所述波导腔体的左端开口的外侧，连接器固定在所述盖板的外侧，且所述连接器上的同轴内导体穿过所述盖板上的通孔后进入到所述波导腔体内。

Description

端接扩频波导同轴转换器
技术领域
本发明涉及波导转换装置技术领域，尤其涉及一种扩频性能好的端接扩频波导同轴转换器。
背景技术
波导同轴转换器在微波领域中起着重要的作用，主要实现同轴信号和波导信号间的相互转换。同轴内导体（连接器伸入到波导腔体内）在波导中可以看成一个探针，探针和波导间能量交换的实质是探针在波导内的激励过程。在波导中，探针的插入会引起不连续性，进而产生无穷多的高次模。而波导中只能传输主模，不能传输的高次模会聚集在探针的周围产生电抗效应，造成扩频性能不好。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种扩频性能好，工作频带宽的端接扩频波导同轴转换器。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种端接扩频波导同轴转换器，其特征在于：包括上腔体、下腔体、盖板和连接器，所述上腔体与下腔体之间形成有波导腔体，所述波导腔体的左右两侧形成有开口，所述盖板固定到所述波导腔体的左端开口的外侧，连接器固定在所述盖板的外侧，且所述连接器上的同轴内导体穿过所述盖板上的通孔后进入到所述波导腔体内。
进一步的技术方案在于：所述下腔体内表面的左侧形成有一个连续的凸台结构，且所述凸台与所述同轴内导体相对应的端部设置有套筒，所述同轴内导体的端部插入到所述套筒内。
进一步的技术方案在于：所述凸台结构包括连续从右到左逐渐升高的第一凸台、第二凸台和第三凸台，所述套筒位于所述第三凸台的左侧面上，且与所述套筒与所述第三凸台的连接处形成有第一凹槽，所述同轴内导体的端部插入到所述套筒内并延伸到所述第一凹槽内，且与所述第一凹槽的底部保持有一段距离。
进一步的技术方案在于：所述上腔体的下表面从中部开始至波导腔体的右端开口处为止形成有向上延伸的斜面，所述下腔体的上表面从中部开始至波导腔体的右端开口处为止形成有向下延伸的斜面。
进一步的技术方案在于：所述上腔体的右侧形成有上法兰连接部，所述下腔体的右侧形成有下法兰连接部，所述上法兰连接部和所述下法兰连接部构成法兰连接部，所述法兰连接部上形成有连接孔。
优选的，所述上腔体与下腔体之间通过相互配合的螺钉和螺钉孔固定连接到一起，所述盖板和连接器与所述上腔体和下腔体之间通过螺钉固定连接到一起。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本申请所述转换器利用台阶结构实现阻抗匹配，拓展工作带宽，且阶梯结构易于调试，加工简单，降低了加工难度。同时在波导和同轴结构的连接处使用窄b边结构（矩形波导的短边称为b边）（窄b边结构通过腔体内的上下表面设置有斜面来实现）进一步拓展高频带宽，在有效展宽工作带宽的同时保证了结构的易加工性。
此外，矩形波导的主模截止频率（低频频率）主要受矩形波导的长边，也就是a边尺寸的影响，因此缩减b边尺寸，对于波导的主模截止频率影响很小；同时窄b边结构，可减小矩形波导的口面尺寸，改变矩形长宽比，可在一定程度上提高高次模的截止频率（高频频率），从而达到扩展带宽的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例所述转换器的立体结构示意图；
图2是本发明实施例所述转换器的立体结构示意图；
图3是本发明实施例所述转换器的主视结构示意图；
图4是本发明实施例所述转换器的左视结构示意图；
图5是本发明实施例所述转换器的右视结构示意图；
图6是本发明实施例所述转换器的剖视结构示意图；
图7是图6中A处的放大结构示意图；
图8-图9是本发明实施例中下腔体的立体结构示意图；
图10-图11是本发明实施例中上腔体的立体结构示意图；
图12是本发明与标准波导的驻波曲线对比图；
图13是本发明与标准波导的插损曲线对比图；
其中：1、上腔体；2、下腔体；3、盖板；4、连接器；5、波导腔体；6、同轴内导体；7、套筒；8、第一凸台；9、第二凸台；10、第三凸台；11、第一凹槽；12、上法兰连接部；13、下法兰连接部；14、连接孔；15、螺钉；16、定位销钉。
具体实施方式
下面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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1-图11所示，本发明实施例公开了一种端接扩频波导同轴转换器，包括上腔体1、下腔体2、盖板3和连接器4，所述上腔体1、下腔体2、盖板3和连接器4使用金属材料进行制备，其中在进行组装的过程中，首先将所述上腔体1与下腔体2之间通过相互配合的螺钉15和螺钉孔固定连接到一起，然后再使用螺钉将所述盖板3固定到所述上腔体1和下腔体2的左端，然后再使用螺钉将连接器4固定到所述盖板上。此外，所述上腔体1和下腔体2上分别形成有定位销钉16和定位孔，通过定位销钉16和定位孔的设置可以使得两者快速连接。
如图6-图7所示，所述上腔体1与下腔体2之间形成有波导腔体5，所述波导腔体5的左右两侧形成有开口，所述盖板3固定到所述波导腔体5的左端开口的外侧，连接器4固定在所述盖板3的外侧，且所述连接器4上的同轴内导体6穿过所述盖板3上的通孔后进入到所述波导腔体3内。
如图6-图9所示，所述下腔体2内表面的左侧形成有一个连续的凸台结构，且所述凸台结构与所述同轴内导体6相对应的端部设置有套筒7，所述同轴内导体6的端部插入到所述套筒7内。
进一步的，如图6-图9所示，所述凸台结构包括连续从右到左逐渐升高的第一凸台8、第二凸台9和第三凸台10，所述套筒7位于所述第三凸台10的左侧面上，且所述套筒7与所述第三凸台10的连接处形成有第一凹槽11，所述同轴内导体6的端部插入到所述套筒7内并延伸到所述第一凹槽11内，且与所述第一凹槽11的底部保持有一段距离。进一步的，如图6所示，所述第三凸台10的上表面与所述上腔体1的下表面保持有一段距离。进一步的，如图6所示，所述同轴内导体6与所述盖板3的通孔之间保持有间隙。
进一步的，如图6所示，所述上腔体1与下腔体2之间的距离从左到右逐渐增大。所述上腔体1的下表面从中部开始至波导腔体5的右端开口处为止形成有向上延伸的斜面，所述下腔体2的上表面从中部开始至波导腔体5的右端开口处为止形成有向下延伸的斜面。
此外，如图6-图11所示，所述上腔体1的右侧形成有上法兰连接部12，所述下腔体2的右侧形成有下法兰连接部13，所述上法兰连接部12和所述下法兰连接部13构成法兰连接部，所述法兰连接部上形成有连接孔14，通过所述法兰连接部能够将所述转换器与其它部件连接到一起，使其固定更方便。
图12是本发明与标准波导的驻波曲线对比图；图13是本发明与标准波导的插损曲线对比图；从图中可以看出本申请的驻波和插损更低且更稳定。
本申请所述转换器利用台阶结构实现阻抗匹配，拓展工作带宽，且阶梯结构易于调试，加工简单，降低了加工难度。同时在波导和同轴结构的连接处使用窄b边结构（矩形波导的短边称为b边）（窄b边结构通过腔体内的上下表面设置有斜面来实现）进一步拓展高频带宽，在有效展宽工作带宽的同时保证了结构的易加工性。
此外，矩形波导的主模截止频率（低频频率）主要受矩形波导的长边，也就是a边尺寸的影响，因此缩减b边（矩形波导的短边）尺寸，对于波导的主模截止频率影响很小；同时窄b边结构，可减小矩形波导的口面尺寸，改变矩形长宽比，可在一定程度上提高高次模的截止频率（高频频率），从而达到扩展带宽的目的。

Claims (8)

1.一种端接扩频波导同轴转换器，其特征在于：包括上腔体（1）、下腔体（2）、盖板（3）和连接器（4），所述上腔体（1）与下腔体（2）之间形成有波导腔体（5），所述波导腔体（5）的左右两侧形成有开口，所述盖板（3）固定到所述波导腔体（5）的左端开口的外侧，连接器（4）固定在所述盖板（3）的外侧，且所述连接器（4）上的同轴内导体（6）穿过所述盖板（3）上的通孔后进入到所述波导腔体（3）内；所述下腔体（2）内表面的左侧形成有一个连续的凸台结构，且所述凸台结构与所述同轴内导体（6）相对应的端部设置有套筒（7），所述同轴内导体（6）的端部插入到所述套筒（7）内；所述凸台结构包括连续从右到左逐渐升高的第一凸台（8）、第二凸台（9）和第三凸台（10），所述套筒（7）位于所述第三凸台（10）的左侧面上，且所述套筒（7）与所述第三凸台（10）的连接处形成有第一凹槽（11），所述同轴内导体（6）的端部插入到所述套筒（7）内并延伸到所述第一凹槽（11）内，且与所述第一凹槽（11）的底部保持有一段距离。
2.如权利要求1所述的端接扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述第三凸台（10）的上表面与所述上腔体（1）的下表面保持有一段距离。
3.如权利要求1所述的端接扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述同轴内导体（6）与所述盖板（3）的通孔之间保持有间隙。
4.如权利要求1所述的端接扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述上腔体（1）与下腔体（2）之间的距离从左到右逐渐增大。
5.如权利要求4所述的端接扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述上腔体（1）的下表面从中部开始至波导腔体（5）的右端开口处为止形成有向上延伸的斜面，所述下腔体（2）的上表面从中部开始至波导腔体（5）的右端开口处为止形成有向下延伸的斜面。
6.如权利要求1所述的端接扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述上腔体（1）的右侧形成有上法兰连接部（12），所述下腔体（2）的右侧形成有下法兰连接部（13），所述上法兰连接部（12）和所述下法兰连接部（13）构成法兰连接部，所述法兰连接部上形成有连接孔（14）。
7.如权利要求1所述的端接扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述上腔体（1）与下腔体（2）之间通过相互配合的螺钉（15）和螺钉孔固定连接到一起。
8.如权利要求1所述的端接扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述盖板（3）和连接器（4）与所述上腔体（1）和下腔体（2）之间通过螺钉（15）固定连接到一起。
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