CN115441141B - 阶梯扭波导 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阶梯扭波导，涉及波导转换装置技术领域。所述波导包括上腔体和下腔体，所述上腔体与下腔体固定连接后在其内部形成有波导腔体，所述波导腔体的左右两侧各形成有一个标准矩形波导口，所述波导腔体内形成有若干组阶梯状的凸台结构，通过所述若干组阶梯状的凸台结构不断改变电磁波的相位，来实现两个标准矩形波导口的90°扭转。所述波导具有高频段特性更好、尺寸更小以及加工简单等优点。
Description
技术领域
本发明涉及波导转换装置技术领域，尤其涉及一种高频段特性更好、尺寸更小、加工简单的阶梯扭波导。
背景技术
在雷达系统中，为方便波导连接，经常会用到扭波导。常见的有阶梯扭波导和扭管波导，区别在于前者用几段规则矩形波导按一定规律排列/转动而成，后者直接用波导管扭成。二者相较，阶梯扭波导在相同条件下尺寸会更小一些。常见的阶梯扭波导结构是用几段规则的矩形波导按照一定规律排列/转动而成，仿真设计过程中发现若用该结构进行波导扭转，想要达到较好的指标，在高频时需要的级数太多，尺寸较大且加工难度也大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提供一种高频段特性更好、尺寸更小、加工简单的阶梯扭波导。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种阶梯扭波导，其特征在于：包括上腔体和下腔体，所述上腔体与下腔体固定连接后在其内部形成有波导腔体，所述波导腔体的左右两侧各形成有一个标准矩形波导口，所述波导腔体内形成有若干组阶梯状的凸台结构，通过所述若干组阶梯状的凸台结构不断改变电磁波的相位，来实现两个标准矩形波导口的90°扭转。
进一步的技术方案在于：所述上腔体与下腔体内的凸台结构相同。
进一步的技术方案在于：所述波导中右侧的标准波导口水平设置，所述波导中左侧的标准波导口竖直设置。
进一步的技术方案在于：所述上腔体上形成有波导半腔体，所述波导半腔体包括水平连接段、过渡连接段以及竖直连接段，所述水平连接段与所述竖直连接段之间通过过渡连接段连接，所述水平连接段的宽度大于所述竖直连接段的宽度，所述过渡连接段的宽度从水平连接段到竖直连接段逐渐减小。
进一步的技术方案在于：下腔体中相应的若干组凸台位于所述过渡连接段内，且下腔体中凸台设置有四组，包括第一组凸台至第四组凸台，所述第一组凸台和第二组凸台位于所述过渡连接段的下内壁上，所述第三组凸台和第四组凸台分别位于所述过渡连接段的前后内壁上，所述第一组凸台包括若干个宽度和长度不变的第一凸台，且所述第一凸台的高度从右到左逐渐降低，所述第一凸台的宽度与所述竖直连接段的宽度相同；所述第二组凸台包括与所述第一凸台数量相同的第二凸台，所述第二凸台的宽度从右到左逐渐减小，且其高度从右到左逐渐增加；所述第三组凸台位于所述过渡连接段的前内壁上，包括若干个第三凸台，所述第三凸台的高度和长度从右到左逐渐增加；所述第四组凸台位于所述过渡连接段的后内壁上，包括若干个第四凸台，所述第四凸台的高度和长度从右到左逐渐增加；每个第三凸台与所述每个第四凸台一一对应设置。
进一步的技术方案在于：当所述上腔体与所述下腔体固定连接到一起时，所述上腔体的第一组凸台与所述下腔体的第二组凸台相对应，所述上腔体的第二组凸台与所述下腔体的第一组凸台相对应。
进一步的技术方案在于：所述上腔体和下腔体上在相应的位置设置有螺纹孔和过孔，两者之间通过螺钉或螺栓连接到一起。
进一步的技术方案在于：所述阶梯扭波导的两端分别形成有一个用于连接的法兰。
进一步的技术方案在于：沿所述法兰的轴向方向设置有若干个固定孔和定位孔，所述定位孔内设置有定位销。
进一步的技术方案在于：所述波导使用金属材料制作。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本申请结构可看作是阶梯扭波导，通过若干组位于波导腔体内的凸台结构改变腔体内电磁波的空间相位，从而实现端口的90度扭转。相较于用矩形波导按照一定规则转动的结构，本申请所述扭波导结构在高频的工作效果更好，在达到相同指标的情况下，该结构所需要的凸台级数更少，使得扭波导整体的尺寸更小，插损性能更好，同时也降低了加工难度。
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波导的立体结构示意图；
图2是本发明实施例所述波导的右视结构示意图；
图3是本发明实施例所述波导的主视结构示意图；
图4是本发明实施例所述波导的左视结构示意图；
图5是本发明实施例所述波导的剖视结构示意图；
图6是本发明实施例所述波导的上腔体的结构示意图；
图7是本发明实施例所述波导的下腔体的结构示意图；
其中：1、上腔体；2、下腔体；3、标准矩形波导口；4、水平连接段；5、过渡连接段；6、竖直连接段；7、第一凸台；8、第二凸台；9、第三凸台；10、第四凸台；11、法兰；12、定位销。
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7所示，本发明实施例公开了一种阶梯扭波导，所述阶梯扭波导使用金属材料进行制作，优选的使用黄铜材料制作。具体的，所述阶梯扭波导包括上腔体1和下腔体2，所述上腔体1与下腔体2固定连接后在其内部形成有波导腔体，所述上腔体1和下腔体2上在相应的位置设置有螺纹孔和过孔，两者之间通过螺钉或螺栓固定连接到一起，需要说明的是，两者之间还可以通过其它形式固定连接到一起，在此不做赘述。所述波导腔体的左右两侧各形成有一个标准矩形波导口3，所述波导腔体为传播电磁波的通道，电磁波从一个标准矩形波导口3进入，再从另一个标准矩形波导口输出。所述波导腔体内形成有若干组阶梯状的凸台结构，通过所述若干组阶梯状的凸台结构不断改变电磁波的相位，来实现两个标准矩形波导口3的90°扭转。其原理可以看成是通过电磁波耦合实现极化方向的改变。垂直极化的电磁波在转换结构中，通过电磁耦合的方式转换成 45度极化，再继续传播至水平极化的波导中，45 度极化转换成水平极化波，反之亦然。
进一步的，如图1-图5所示，本申请中所述阶梯扭波导的两端分别形成有一个用于连接的法兰11，沿所述法兰11的轴向方向设置有若干个固定孔和定位孔，所述定位孔内设置有定位销12，通过所述定位孔和所述定位销能够方便的将所述阶梯扭波导进行定位，使其安装更方便。进一步的，如图6-图7所示，本申请中所述上腔体1与下腔体2内的凸台结构是相同，两者的不同之处在于，在各自的法兰部形成方便安装的凹凸部。
进一步的，本申请中，所述波导中右侧的标准波导口3水平设置，所述波导中左侧的标准波导口3竖直设置，需要说明的是，所述波导中右侧的标准波导口3也可以竖直设置，此时需要适应性的调整左侧准波导口3的设置方式为水平设置，其内部的凸台结构需要根据标准波导口的相对位置关系进行相应设置。
进一步的，如图6所示，本申请中，所述上腔体1上形成有波导半腔体，所述波导半腔体包括水平连接段4、过渡连接段5以及竖直连接段6，所述水平连接段4与所述竖直连接段6之间通过过渡连接段5连接，所述水平连接段4的宽度大于所述竖直连接段6的宽度，所述过渡连接段5的宽度从水平连接段4到竖直连接段6逐渐减小。
进一步的，如图6所示，本申请的下腔体中相应的若干组凸台位于所述过渡连接段5内，且下腔体中凸台设置有四组，包括第一组凸台至第四组凸台。所述第一组凸台和第二组凸台位于所述过渡连接段5的下内壁上，所述第三组凸台和第四组凸台分别位于所述过渡连接段5的前后内壁上，所述第一组凸台包括若干个宽度和长度不变的第一凸台7，且所述第一凸台7的高度从右到左逐渐降低，所述第一凸台7的宽度与所述竖直连接段6的宽度相同；所述第二组凸台包括与所述第一凸台7数量相同的第二凸台8，所述第二凸台8的宽度从右到左逐渐减小，且其高度从右到左逐渐增加；所述第三组凸台位于所述过渡连接段5的前内壁上，包括若干个第三凸台9，所述第三凸台9的高度和长度从右到左逐渐增加；所述第四组凸台位于所述过渡连接段5的后内壁上，包括若干个第四凸台10，所述第四凸台10的高度和长度从右到左逐渐增加；每个第三凸台9与所述每个第四凸台10一一对应设置。
需要说明的是，本申请中，当所述上腔体1与所述下腔体2固定连接到一起时，所述上腔体1的第一组凸台与所述下腔体2的第二组凸台相对应，所述上腔体1的第二组凸台与所述下腔体2的第一组凸台相对应，也就是说，当本申请的上腔体1和下腔体2固定到一起时，上腔体中的第一组凸台相对于本申请的波导位于前侧，下腔体中的第一组凸台相对于本申请的波导位于后侧。
本申请结构可看作是阶梯扭波导，若干组位于波导腔体内的凸台结构，不断改变其相对位置来实现端口的 90 度扭转。相较于用矩形波导规则转动的结构，本申请所述波导在高频的工作效果更好，在达到相同指标的情况下，该结构所需要的凸台级数更少，使得扭波导整体的尺寸更小，插损性能更好，同时也降低了加工难度。
Claims (8)
1.一种阶梯扭波导，其特征在于：包括上腔体（1）和下腔体（2），所述上腔体（1）与下腔体（2）固定连接后在其内部形成有波导腔体，所述波导腔体的左右两侧各形成有一个标准矩形波导口（3），所述波导腔体内形成有若干组阶梯状的凸台结构，通过所述若干组阶梯状的凸台结构不断改变电磁波的相位，来实现两个标准矩形波导口（3）的90°扭转；
所述上腔体（1）上形成有波导半腔体，所述波导半腔体包括从左到右依次连接的水平连接段（4）、过渡连接段（5）以及竖直连接段（6），所述水平连接段（4）的宽度大于所述竖直连接段（6）的宽度，所述过渡连接段（5）的宽度从水平连接段（4）到竖直连接段（6）逐渐减小；
下腔体（2）中相应的若干组凸台位于所述过渡连接段（5）内，且下腔体（2）中凸台设置有四组，包括第一组凸台至第四组凸台，所述第一组凸台和第二组凸台位于所述过渡连接段（5）的下内壁上，所述第一组凸台包括若干个宽度和长度不变的第一凸台（7），且所述第一凸台（7）的高度从右到左逐渐降低，所述第一凸台（7）的宽度与所述竖直连接段（6）的宽度相同；所述第二组凸台包括与所述第一凸台（7）数量相同的第二凸台（8），所述第二凸台（8）的宽度从右到左逐渐减小，且其高度从右到左逐渐增加；所述第三组凸台位于所述过渡连接段（5）的前内壁上，包括若干个第三凸台（9），所述第三凸台（9）的高度和长度从右到左逐渐增加；所述第四组凸台位于所述过渡连接段（5）的后内壁上，包括若干个第四凸台（10），所述第四凸台（10）的高度和长度从右到左逐渐增加；每个第三凸台（9）与每个第四凸台（10）一一对应设置。
2.如权利要求1所述的阶梯扭波导，其特征在于：所述上腔体（1）与下腔体（2）内的凸台结构相同。
3.如权利要求1所述的阶梯扭波导，其特征在于：所述波导中右侧的标准波导口（3）水平设置，所述波导中左侧的标准波导口（3）竖直设置。
4.如权利要求1所述的阶梯扭波导，其特征在于：当所述上腔体（1）与所述下腔体（2）固定连接到一起时，所述上腔体（1）的第一组凸台与所述下腔体（2）的第二组凸台相对应，所述上腔体（1）的第二组凸台与所述下腔体（2）的第一组凸台相对应。
5.如权利要求1所述的阶梯扭波导，其特征在于：所述上腔体（1）和下腔体（2）上在相应的位置设置有螺纹孔和过孔，两者之间通过螺钉或螺栓固定连接到一起。
6.如权利要求1所述的阶梯扭波导，其特征在于：所述阶梯扭波导的两端分别形成有一个用于连接的法兰（11）。
7.如权利要求6所述的阶梯扭波导，其特征在于：沿所述法兰（11）的轴向方向设置有若干个固定孔和定位孔，所述定位孔内设置有定位销（12）。
8.如权利要求1所述的阶梯扭波导，其特征在于：所述波导使用金属材料制作。
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