CN1336698A - 连接两个相同电磁波导管的装置 - Google Patents
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Abstract
连接两个相同的具有矩形横截面的电磁波导管的装置,用于线性传输极化电磁波,并且波导管的矩形空腔空间互相扭曲,使它们对应的轴互相成直角。两个波导管之间设有一个连接元件,传输波的极化平面通过这个连接元件发生低反射转动,从一个波导管的极化平面转向另一个与之垂直的波导管的极化平面。为了产生一个轴向较短的装置,连接元件的结构为一个具有矩形横截面的波导段,决定其矩形空腔空间(H3)的位置轴(A3)与要连接的两个波导管的对应轴(A1,A2)的角度为45°。两个完全相对并向空腔空间(H3)突出的凸起(12,13)使波导段的空腔空间(H3)在其长边的中心区域变窄。波导段的轴向宽度大约为传输波平均频率的波长的四分之一。
Description
技术领域
本发明涉及一种连接两个矩形横截面的相同的电磁波导管的装置，用于线性传输极化的电磁波，这种装置的矩形空腔的空间互相扭曲，使它们相应的轴互相成直角，该装置中，两个波导管之间有一个连接元件，传输的波的极化面通过这个连接元件产生低反射旋转，从一个波导管的极化面转到另一个与之正交的波导管的极化面(DE-C-3733397)。
背景技术
例如，如果一个波导管要与另一个波导管或一个带有波导管连接的装置连接，并且各自终端的轴位于互相成直角的平面中，就需要这种装置。例如，一个可能的应用领域为与带有抛物面反射器的天线和矩形波导管形成的电源线一起应用。产生与一个传输一接收系统的连接的传输波导管与安装在反射器上的电源线连接。在电源线和传输波导管之间可以插入一个装置，例如包括混频器或其它电子元件的装置。传输电磁波在其中震荡的极化平面被电源线的矩形波导管固定在一侧，而传输波导管或插入的装置固定在另一侧， 因为两个极化平面互相垂直，使用的过渡元件必须能够尽可能低损失地使电源线和波导管或要连接的装置之间的波转向。
上述文献DE-C-3733397描述了一个这类的过渡元件。过渡元件设计成一个扭波导，例如由三个互相连接的波导段组成，可以绕它们的纵轴互相扭曲。因此可以在两端的净孔两轴之间的不同角度上设定扭波导。一个在扭波导的纵向上动作的杠杆旋转安装在中心波导段的外面。伸出杠杆的杆针的两端插入到安装在其它两个波导段外面的导槽中，在扭波导的纵向上运行。这种已知的扭波导的结构很昂贵。对于空间有限的装置，它的轴向长度也太大。
发明内容
本发明的目的是建立一种更简单、更短的上述装置。
该目的通过本发明达到，其中：
-连接元件的结构是一个具有矩形横截面的波导段，决定其矩形空腔空间的位置的轴与两个要连接的波导管的对应轴成45°角，
-两个完全互相相对并且向空腔空间突出的凸起使波导段的空腔空间在其长边的中心区域变窄，
-波导段的轴向宽度大约为传输波平均频率的波长的四分之一。
该装置由一个称为波导段的单一部分组成。因此它的结构非常简单，并且安装同样简单。其特点是波导段的轴向长度非常短，该长度仅仅取决于传输波的平均频率。因此该装置可以用于要连接的波导管之间距离非常小的地方。尽管使用波导段对电磁波极化平面的旋转只用一个步骤，但该装置具有非常有利的反射系数，并且电损失很低。这个明显的优点通过用两个互相相对的凸起使波导段空腔空间的中心部分变窄来保证。
从所附的权利要求可以进一步地了解本发明。
附图说明
本发明的一个实施例示于图中：
-图1为一个示意图，示出带有本发明装置的天线装置。
-图2、3为该装置的放大示意图。
-图4进一步示出放大的插在该装置中的波导段。
-图5为沿图4中V-V线的剖面图。
具体实施方式
下面对本发明用于带有抛物面反射器的天线上的装置进行描述。但是，这并不表示对于该装置用于连接两个矩形波导管的一般应用有任何限制。
图1示意性地表示一个塔的顶部1，上面装有一个天线的抛物面反射器2。一个构成矩形波导管的电源线3安装在反射器2上，一个用于照射天线的激发器4连接在电源线的开放端。在反射器2背离电源线3的一侧，一个装置5安装在塔1上，一个波导管6连接在装置5上，波导管6又与一个图中未示的传输-接收装置连接。装置5与电源线3之间有一个连接装置7，该装置的更确切的结构见图4。
图2以示意表示的方式重现装置5的波导管输入8与电源线3之间的连接点。装置7的结构为波导段9，安装在两部分之间，使传输电磁波产生从一个极化面到一个与之正交的极化面的低反射过渡。这一点用两条对角线10和11来表示。
要连接的波导管的矩形空腔空间H1和H2以及波导段9的矩形空腔空间H3之间的相对位置示于图3。图中还画出了作为对应轴的空腔空间H1、H2、H3的长轴A1、A2、A3。其它的对应轴为短轴。为了简单起见，这些短轴未在图上示出。空腔空间H1及其轴A1属于电源线3。偏移90°并带有轴A2的空腔空间H2是波导管输入8的空腔空间。波导段9的空腔空间H3的轴A3与轴A1和A2成45°角。
波导段9有一个矩形空腔空间H3，根据图4，其中心区域变窄。为此在空腔空间H3长边的中心设了两个向空腔空间H3突出的完全相对的凸起12、13。在一个推荐实施例中，它们的端部是圆滑的。但是，凸起12、13可以选择为任何的几何形状。例如，与它们可以是圆形的形状一样，也可以是矩形、三角形或蘑菇形。在一个推荐实施例中，空腔空间H3的角是圆滑的。
波导段9的厚度为D，大约等于用于传输电磁波的频带平均频率的四分之一。例如对于12.7-13.25GHz频带(称为12GHz频带)，平均频率为12.975GHz，波导段的厚度D和轴向长度则为7.2毫米。分配给该频带的波导管波长大约为29毫米。
波导段9的空腔空间H3的短边最好比两个波导管的空腔空间H1和H2短边稍长，长不到5％。例如，如果空腔空间H1和H2的短边为30毫米，则空腔空间H3的短边可以长0.9毫米。这相当于加长了3％。
例如，当装置7用于传输12GHz频带时，凸起12和13向波导段9的空腔空间H3突出0.9毫米。这大约为波导管波长的3％。这些凸起的顶部可以做成半径为0.9毫米的圆形。凸起12和13可以在两侧与波导段9的空腔空间H3的长边圆滑连接，半径约为1.5毫米。
Claims (5)
1.连接两个相同的具有矩形横截面的电磁波导管的装置，用于线性传输极化电磁波，并且波导管的矩形空腔空间互相扭曲，使它们对应的轴互相成直角，该装置中，一个连接元件设在两个波导管之间，传输波的极化平面通过这个连接元件发生低反射转动，从一个波导管的极化平面转向另一个与之垂直的波导管的极化平面，该装置的特征在于：
-连接元件的结构是一个具有矩形横截面的波导段(9)，确定其矩形空腔空间(H3)位置的轴与两个要连接的波导管的相应轴成45°角；
-两个完全相对并向空腔空间突出的凸起(12，13)使波导段(9)的空腔空间(H3)在其长边的中心区域变窄；
-波导段(9)的轴向宽度大约为传输波平均频率的波长的四分之一。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，波导段(9)的空腔空间(H3)的短边比两个传输波导的空腔空间(H1，H2)的短边稍长。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，波导段(9)的空腔空间(H3)的短边比两个传输波导的空腔空间(H1，H2)的对应边长不到5％。
4.根据权利要求1-3之一的装置，其特征在于，波导段(9)的空腔空间(H3)中的凸起(12，13)指向空腔空间(H3)的端部是圆滑的。
5.根据权利要求1-4之一的装置，其特征在于，波导段(9)的空腔空间(H3)的角是圆滑的。
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