CN210006876U - 一种圆波导同轴转换装置及极化跟踪装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种圆波导同轴转换装置及极化跟踪装置，其中圆波导同轴转换装置，包括圆形波导和同轴转换内芯，所述圆形波导的一端为圆波导端口，所述圆形波导的另一端为同轴端口，其特征在于：所述同轴转换内芯包括至少一个第一电磁耦合部、至少一个第二电磁耦合部；所述第一电磁耦合部位于所述圆形波导的中心并与圆形波导的轴向平行；所述第二电磁耦合部与所述圆形波导的径向平行。本实用新型圆波导同轴转换装置的电磁耦合部和圆波导内的电场平行，可以将圆波导内的电场耦合为该耦合结构的表面电流，因而可以获得很好的匹配，因而带宽较宽。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子通讯领域技术，具体是一种用于将圆波导中电磁波信号转换为同轴传输线电磁信号的同轴转换。
背景技术
圆波导是微波传输系统中常用的一种波导形式，具有损耗小，双极化的优点，常用于天线馈电，微波信号传输等领域。是雷达系统设备、制导系统设备、微波通信设备和微波测试系统中一种重要的传输媒介。用于将圆波导中电磁波信号转换为同轴或者微带传输线中信号的圆波导转同轴转换是圆波导系统中一种必不可少的元件。
波导同轴转换的设计要求：插损小，驻波低、带宽大、体积小。目前最常见的圆波导同轴转换采用正交的方式实现，采用该种方式的同轴输出端口位于圆波导的侧面，于微波系统集成结构不够灵活。
发明内容
本实用新型所要解决的第一个技术问题是提供一种插损小、带宽大的圆波导同轴转换装置。
本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种实现度圆波导中的两个正交的极化跟踪装置。
为解决第一个技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种圆波导同轴转换装置，包括圆形波导和同轴转换内芯，所述圆形波导的一端为圆波导端口，所述圆形波导的另一端为同轴端口，其特征在于：所述同轴转换内芯包括至少一个第一电磁耦合部、至少一个第二电磁耦合部；所述第一电磁耦合部位于所述圆形波导的中心并与圆形波导的轴向平行；所述第二电磁耦合部与所述圆形波导的径向平行。
为解决第二个技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种极化跟踪装置，包括圆形波导、设置在所述圆形波导内的转换内芯及带动所述转换内芯在所述圆形波导向转动的驱动部，其特征在于：所述同轴转换内芯包括至少一个第一电磁耦合部、至少一个第二电磁耦合部；所述第一电磁耦合部位于所述圆形波导的中心并与圆形波导的轴向平行；所述第二电磁耦合部与所述圆形波导的径向平行。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型的圆波导同轴转换装置，同轴转换内芯包括至少一个第一电磁耦合部、至少一个第二电磁耦合部，第一电磁耦合部位于圆形波导的中心并与圆形波导的轴向平行，此段电磁耦合部分用于第二段耦合结构和同轴系统内芯连接；第二电磁耦合部与圆形波导的径向平行。采用该种结构，由于该结构的电磁耦合部和圆波导内的电场平行，可以将圆波导内的电场耦合为该耦合结构的表面电流，因而可以获得很好的匹配，因而带宽较宽。
本实用新型的圆波导同轴转换装置，同轴转换内芯还包括第三电磁耦合部，该耦合结构和圆波导内的电场分量有部分平行，因而可以拓宽整个器件的带宽。
本实用新型的极化跟踪器，同轴转换内芯包括至少一个第一电磁耦合部、至少一个第二电磁耦合部及至少一个第三电磁耦合部，第一电磁耦合部位于圆形波导的中心并与圆形波导的轴向平行；第二电磁耦合部与圆形波导的径向平行。采用驱动部如一个电机带动中间的金属内芯在圆波导内转动，则实现度圆波导中的两个正交的极化电磁波极化跟踪，该结构将电场向量和鱼钩形结构平行的电磁波完全转换成同轴结构中的信号，而对电场向量和鱼钩形结构完全垂直的电磁波信号则完全隔离。
附图说明
图1是实施例一圆波导同轴转换装置的结构示意图；
图2是图1的拆分示意图；
图3是图1中同轴转换内芯的结构示意图；
图4是图3的平面示意图；
图5是实施例二圆波导同轴转换装置的同轴转换内芯的结构示意图；
图6是图5的平面示意图；
图7是实施例一圆波导同轴转换装置的仿真曲线图。
图中，1、圆形波导；11、圆波导端口；12、同轴端口；2、 同轴转换结构内芯；21、第一电磁耦合部；22、第二电磁耦合部；23、第三电磁耦合部；24、同轴转换结构内芯插头；3、传输线的支撑介质；4 、同轴转换内芯。
具体实施方式
实施例一
如图1-图3所示，一种圆波导同轴转换装置，包括圆形波导1和同轴转换内芯2。圆形波导1的一端为圆波导端口11，圆形波导的另一端为同轴端口12。同轴转换内芯2将圆形波导中的微波信号转换为同轴传输线中的信号经同轴端口12输出。
同轴转换内芯2包括一个第一电磁耦合部21和一个第二电磁耦合部22和一个第三电磁耦合部23。第一电磁耦合部21位于圆形波导1的中心并与圆形波导的轴向平行也即与圆波导的轴心重合，第二电磁耦合部22与圆形波导1的径向平行，第三电磁耦合部23与第一电磁耦合部21和第二电磁耦合部22共面，第三电磁耦合部23与第二电磁耦合部22之间形成一小于90°的夹角a，a夹角优选为60度。
第一电磁耦合部21、第二电磁耦合部22和第三电磁耦合部23可以一体成型或分体成型后焊接而成。当一体成型时，可采用折弯工艺加工。
第一电磁耦合部21、第二电磁耦合部22和第三电磁耦合部23形成的同轴转换内芯，形状类似鱼钩形的结构，由于该结构的钩形结构的前半部分（第一电磁耦合部21和第二电磁耦合部22）和需要耦合的电场平行，并且由于钩形结构的尾部（第三电磁耦合部23）具有一定的斜度，通过调整该鱼钩形结构的第一电磁耦合部21和第二电磁耦合部22的长度尺寸以及第三电磁耦合部23的折弯角度a则可实现较宽频段内的阻抗匹配，在较宽的频段内得到较好的回波特性。
图7中S11是本实施例一波导同轴转换的仿真曲线图，由仿真曲线图可知，该结构的波导同轴转换具有25%以上的带宽，在通带内，仿真回波小于-30dB，插损小于0.1dB，具有非常优良的性能。
实施例二
与实施例1不同之处在于，同轴转换内芯2包括一个第一电磁耦合部21和一个第二电磁耦合部22和一个第三电磁耦合部23。第三电磁耦合部由两个直线段构成，第一直线段与的折弯角度为a，第二直线段是在第一直线段的基础上再做折弯，折弯角度为c, c=3-10°，参加图5所示。
图7中S21（接近边框顶部的一根水平直线）是本实施例二波导同轴转换的仿真曲线图，由仿真曲线图可知，将第三电磁耦合部由一个直线段再进行一次折弯，同样可以得到较好的性能，
实施例三
一种极化跟踪装置，包括圆形波导1、设置在圆形波导内的转换内芯2及带动转换内芯在圆形波导向转动的驱动部（图中未示出）。同轴转换内芯2包括至少一个第一电磁耦合部21、至少一个第二电磁耦合部22和至少一个第三电磁耦合部；第一电磁耦合部21位于圆形波导1的中心并与圆形波导的轴向平行；第二电磁耦合部22与圆形波导的径向平行，第三电磁耦合部23与圆形波导的轴向及圆形波导的径向均相交。
采用驱动部如一个电机带动中间的金属内芯在圆波导内转动，则实现度圆波导中的两个正交的极化电磁波极化跟踪，该结构将电场向量和鱼钩形结构平行的电磁波完全转换成同轴结构中的信号，而对电场向量和鱼钩形结构完全垂直的电磁波信号则完全隔离。
Claims (10)
1.一种圆波导同轴转换装置，包括圆形波导和同轴转换内芯，所述圆形波导的一端为圆波导端口，所述圆形波导的另一端为同轴端口，其特征在于：所述同轴转换内芯包括至少一个第一电磁耦合部、至少一个第二电磁耦合部；所述第一电磁耦合部位于所述圆形波导的中心并与圆形波导的轴向平行；所述第二电磁耦合部与所述圆形波导的径向平行。
2.根据权利要求1所述的圆波导同轴转换装置，其特征在于：所述同轴转换内芯还包括至少一个第三电磁耦合部，所述第三电磁耦合部与圆形波导的轴向及圆形波导的径向均相交。
3.根据权利要求2所述的圆波导同轴转换装置，其特征在于：所述第三电磁耦合部与所述第一电磁耦合部及第二电磁耦合部共面。
4.根据权利要求3所述的圆波导同轴转换装置，其特征在于：所述第一电磁耦合部为一个，所述第二电磁耦合部为一个，所述第三电磁耦合部为一个，所述第一电磁耦合部通过所述第二电磁耦合部与所述第三电磁耦合部相连。
5.根据权利要求4所述的圆波导同轴转换装置，其特征在于：所述第三电磁耦合部包括为一直线段或由具有不同斜率的两个或以上直线段相连而成，与所述第二电磁耦合部相连的直线段与圆形波导的轴向的夹角a为60°±10°。
6.根据权利要求5所述的圆波导同轴转换装置，其特征在于：所述第三电磁耦合部由具有不同斜率的两直线段相连而成，另一直线段与圆形波导的轴向的夹角b为a-c其中，夹角c=3-10°。
7.根据权利要求1-6任一所述的圆波导同轴转换装置，其特征在于：在所述圆形波导的同轴端口内设置有传输线的支撑介质，所述同轴转换内芯一端设置在所述支撑介质内。
8.一种极化跟踪装置，包括圆形波导、设置在所述圆形波导内的转换内芯及带动所述转换内芯在所述圆形波导向转动的驱动部，其特征在于：所述同轴转换内芯包括至少一个第一电磁耦合部、至少一个第二电磁耦合部；所述第一电磁耦合部位于所述圆形波导的中心并与圆形波导的轴向平行；所述第二电磁耦合部与所述圆形波导的径向平行。
9.根据权利要求8所述的极化跟踪装置，其特征在于：所述同轴转换内芯还包括至少一个第三电磁耦合部，所述第三电磁耦合部与圆形波导的轴向及形波导的径向均相交；所述第三电磁耦合部与所述第一电磁耦合部及第二电磁耦合部共面。
10.根据权利要求9所述的极化跟踪装置，其特征在于：所述第一电磁耦合部为一个，所述第二电磁耦合部为一个，所述第三电磁耦合部为一个，所述第一电磁耦合部通过所述第二电磁耦合部与所述第三电磁耦合部相连。
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| CN201921259769.XU CN210006876U (zh) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | 一种圆波导同轴转换装置及极化跟踪装置 |
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| CN110364800A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-10-22 | 江苏贝孚德通讯科技股份有限公司 | 一种圆波导同轴转换装置及极化跟踪装置 |
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