CN211605364U - 一种波导盲插结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波导盲插结构，包括两段分别带有法兰面的金属波导，仅在其中一个法兰面上安装金属簧片，所述金属簧片包括弹性接触端和固定连接端，所述固定连接端固定在法兰面上，所述弹性接触端的顶端相对于法兰面翘起。该导盲插结构利用金属簧片实现两个波导法兰面的电接触，结合了同轴传输线和波导传输线的优点，可在紧凑受限空间内，实现大功率高频微波信号的互联传输互联，方便在相控阵条件下使用。

Description

一种波导盲插结构

技术领域

本实用新型主要涉及天线与微波技术领域，尤其涉及一种提升波导互联传输性能的法兰面接触结构。

背景技术

在微波领域中，金属波导是大功率微波信号低损耗传输的典型馈线形式。单根波导的长度是有限的，其中X波段的金属波导的典型长度在1m～2m之间。为了形成更长距离的传输波导，可以将多根短波导通过法兰面用螺钉紧固连接成一长根波导。

在一些特殊的射频互联场景中，微波信号对接处，没有足够的空间在波导口周边布置法兰，或则没有螺钉紧固操作的操作空间，需要采用盲插对接方案。

目前用于射频接头盲插对接的方案中，多采用SMP、BMA、SBMA、TNC等同轴结构的盲插连接器，但是此类同轴连接耐功率水平有限，无法长期承受高频段(X波段及以上)的KW级峰值功率微波能量的传输，可能存在打火、发热等问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，研究并发明了一种波导盲插结构，结合了同轴传输线和波导传输线的优点，可在紧凑受限空间内，实现大功率高频微波信号的互联传输互联，方便在相控阵条件下使用。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种波导盲插结构，包括两段分别带有法兰面的金属波导，仅在其中一个法兰面上安装金属簧片，所述金属簧片包括弹性接触端和固定连接端，所述固定连接端固定在法兰面上，所述弹性接触端的顶端相对于法兰面翘起。

进一步的，若弹性接触端的顶点与法兰面的高度差为弹性接触端的可压缩量，则波导法兰面轴向对接的最大间隙小于所述弹性接触端的可压缩量。

进一步的，所述弹性接触端的可压缩量为0.8mm，所述导法兰面轴向对接的最大间隙为0.6mm。

进一步的，所述固定连接端通过固定孔配合螺钉、销钉，和/或背面粘胶与法兰面连接。

进一步的，所述金属簧片布置在波导口周边，所述弹性接触端朝向波导口方向安装。

进一步的，当所述波导口为圆形时，所述金属簧片布置在圆形波导口一周。

进一步的，当所述波导口为矩形时，所述金属簧片布置在所述波导口宽边的上下两边。

进一步的，所述金属簧片还布置在所述波导口窄边的两边。

进一步的，所述弹性接触端为矩形齿。

进一步的，所述矩形齿的周期为2.3-2.5mm，齿间距为0.3-0.5mm。

本实用新型有益效果：

本实用新型提供了一种波导盲插结构，利用金属簧片实现两个波导法兰面的电接触。在现有技术中，一般的两段波导对接时，需要依赖法兰用螺钉紧固，以保证两段波导连接处内壁的表面电流连续，防出现反射、打火和泄漏；但采用本实用新型提供的一种波导盲插结构后，(1)结合了同轴传输线和波导传输线的优点，不再依赖螺钉和法兰连接两段波导，简化了波导对接方案，可在紧凑受限空间内实现大功率高频微波信号的互联传输互联，减少对接尺寸和操作空间需求；(2)两段波导之间的间隙和对接误差可以适当放宽(与所用簧片尺寸有关)，不再要求法兰面的紧密连接也能保证连波导连接处的电流连续，并能控制泄漏量；(3)两段波导连接处能实现大功率(X波段20KW以上)低损耗传输。

附图说明

图1为本实用新型的装有金属簧片的矩形波导口的结构示意图；

图2为本实用新型的金属簧片的立体结构示意图；

图3为本实用新型的金属簧片的结构示意图；其中，(a)为本实用新型的金属簧片的正视图；(b)为图3(a)的侧视图；

图4为本实用新型的金属簧片固定孔安装方式的结构示意图；

图5为本实用新型的金属簧片背面粘胶安装方式的结构示意图；

图6为本实用新型的一对波导法兰面盲插对接示意图；

图7为本实用新型的16对波导法兰面盲插对接示意图；

其中：1、波导；1-1、波导口；2、法兰面；3、金属簧片；3-1、弹性接触端；3-2、固定连接端；3-3、固定孔；3-4、粘胶；4、16对波导组合。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的优选的机构和运动实现的方法做进一步的说明。

如图1-7所示，一种波导盲插结构，包括两段分别带有法兰面2的金属波导1，仅在其中一个法兰面2上安装金属簧片3，该金属簧片3布置在波导口1-1的周边；另一个法兰面2上不布置金属簧片，从而保持平整的对接面。

金属簧片3包括弹性接触端3-1和固定连接端3-2，其中，固定连接端3-2可通过固定孔3-3配合螺钉或销钉固定在法兰面2上，如图4所示，或者通过背面粘胶3-4与法兰面2连接，如图5所示，亦或者通过该两种方式的结合与法兰面2连接；弹性接触端3-1的顶端相对于法兰面2翘起，使得该金属簧片3具有一定可压缩量。

如图3(b)所示，设弹性接触端3-1的可压缩量(即弹性接触端3-1的顶点与法兰面2的高度差)为a，这里的a决定了波导法兰面2轴向对接的最大间隙；设两法兰面2安装的间隙尺寸为d，则d＜a的间隙尺寸为波导法兰面2的对接误差容许范围。

该金属簧片3布置在波导口1-1的周边，现有的波导口1-1一般为圆形或者矩形，若为矩形，该金属簧片3应重点布置在波导口1-1宽边的上下两边，两个宽边均需要布置，以保证波导内表面电流的连续传输，波导口1-1的两个窄边也可布置金属簧片3，其作用为进一步抑制电磁泄漏；若为圆形，金属簧片3布置在圆形波导口一周，但因圆形波导口是曲线的，需另设计和加工专门的圆形的簧片。

该弹性接触端3-1朝向波导口1-1方向安装为最佳，因为弹性接触端3-1的顶端是两法兰面2的接触点，而接触点要尽量靠近波导口1-1，从而保证保两段波导的法兰面2内壁电流连续，实现波导盲插对接良好。

该弹性接触端3-1的形状可有多种形式，如矩形齿形、波浪线形、三角形等等，从设计和加工难易程度考虑，以矩形齿为最佳。

如图3(a)所示，设矩形齿周期为b，齿间距为c，这里的b决定了电磁波从对接缝隙出泄漏的大小，b应该小于等于0.1个波长，这个值越小，泄漏就越小，电接触性能就越好，c决定了法兰面2的接触电阻大小。

针对X波段波导，如采用的金属簧片3的齿形为矩形，经计算，周期d为2.3-2.5mm，齿间距c为0.3-0.5mm，矩形齿的可压缩量a为0.8mm为最佳。依据可压缩量a为0.8mm计算，两法兰面2安装的间隙尺寸d为0.6mm为最佳。

该波导盲插结构使用场合可以是一对两个波导口法兰面2之间的对接互联，如图6所示，也可以是多对波导口1-1成组对接互联，如图7所示。

如图6所示，在其中一段BJ100波导的对接法兰面2上粘接有金属簧片3，再将两个波导对接，在高功率测试中，当周期b为2.4mm，齿间距c为0.4mm，矩形齿的可压缩量a为0.8mm时，实现了在峰值功率25KW，平均功率70W的条件下，波导法兰面2无打火、氧化等现象。

如图7所示，将16对波导组合4(BJ100波导)做成两组，使用金属簧片3布置在其中一组的波导口1-1四周，比如金属簧片3通过背后的粘胶3-4贴装在每个波导口1-1周围，因为波导口1-1的每个边均有金属簧片3，可以保证波导口1-1的4边的电接触，再将实现两组16对波导组合4的波导口1-1的法兰面2对接，实现该16对波导组合4盲插对接互联。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种波导盲插结构，包括两段分别带有法兰面的金属波导，其特征在于，仅在其中一个法兰面上安装金属簧片，所述金属簧片包括弹性接触端和固定连接端，所述固定连接端固定在法兰面上，所述弹性接触端的顶端相对于法兰面翘起。

2.根据权利要求1所述的波导盲插结构，其特征在于，若弹性接触端的顶点与法兰面的高度差为弹性接触端的可压缩量，则波导法兰面轴向对接的最大间隙小于所述弹性接触端的可压缩量。

3.据权利要求2所述的波导盲插结构，其特征在于，所述弹性接触端的可压缩量为0.8mm，所述导法兰面轴向对接的最大间隙为0.6mm。

4.根据权利要求1所述的波导盲插结构，其特征在于，所述固定连接端通过固定孔配合螺钉、销钉，和/或背面粘胶与法兰面连接。

5.根据权利要求1所述的波导盲插结构，其特征在于，所述金属簧片布置在波导口周边，所述弹性接触端朝向波导口方向安装。

6.根据权利要求5所述的波导盲插结构，其特征在于，当所述波导口为圆形时，所述金属簧片布置在圆形波导口一周。

7.根据权利要求6所述的波导盲插结构，其特征在于，当所述波导口为矩形时，所述金属簧片布置在所述波导口宽边的上下两边。

8.根据权利要求7所述的波导盲插结构，其特征在于，所述金属簧片还布置在所述波导口窄边的两边。

9.根据权利要求8所述的波导盲插结构，其特征在于，所述弹性接触端为矩形齿。

10.根据权利要求9所述的波导盲插结构，其特征在于，所述矩形齿的周期为2.3-2.5mm，齿间距为0.3-0.5mm。

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