宽频探针同轴耦合器的制作方法

本实用新型涉及一种用于通信、雷达等微波传输技术领域的探针同轴耦合器，特别是涉及一种宽频带的宽频探针同轴耦合器。

背景技术：

探针同轴耦合器类似于无隔离的功率分配器，其主要用于微波信号按特定比例耦合或合成功率，是微波技术领域中常用的元件之一，多以同轴结构出现。一般为在主传输线上增加一用于耦合输出的部件，从而实现从主传输线中分配出特定的功率从另一端口输出，输入功率与耦合输出功率之间的关系为耦合度。探针同轴耦合器的特点是结构简单、承载功率大、互调低。

现有的宽频探针同轴耦合器，例如中国实用新型专利，专利号为ZL201420082592.1所公开的一种结构，其包括同轴线体以及与同轴线体垂直的连接器，所述同轴线体包括由内向外依次分布的第一内导体、第一绝缘体及第一外导体，所述第一绝缘体夹设于第一内导体与第一外导体之间，使第一内导体与第一外导体相互隔离；所述连接器包括第二外导体及第二内导体，所述第二内导体嵌设于第二外导体中且通过绝缘体与第二外导体隔离；所述第二内导体与第一内导体间隔设置，且第二内导体与第一内导体相互垂直。这种结构的同轴耦合器具有耦合起伏小，互调低，驻波比小的优点，但在使用过程中还存在以下缺点：即其耦合度随频率增高而大幅增高，导致耦合度曲线在更宽的频带范围内无法满足耦合器的耦合平坦度要求，从而大大降低了耦合器的微波信号检测精度。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种不仅结构简单、承载功率大、互调低，而且能有效降低耦合度随频率增高的幅度，使耦合度曲线在更宽的频带范围内满足耦合平坦度要求，大大提高微波信号检测精度的宽频探针同轴耦合器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用这样一种宽频探针同轴耦合器，包括主连接器和耦合连接器；所述主连接器包括主连接器内导体、主连接器外导体和设置在所述主连接器内、外导体之间的主连接器绝缘子，所述耦合连接器包括耦合连接器内导体、耦合连接器外导体和设置在所述耦合连接器内、外导体之间的耦合连接器绝缘子，所述主连接器外导体具有一个圆筒形的筒身且在筒身上开设有至少一个径向通孔，所述耦合连接器可拆卸地固定安装在所述主连接器外导体的径向通孔处，且耦合连接器内导体与所述径向通孔同轴线布置，在所述耦合连接器内导体与耦合连接器外导体和主连接器外导体之间设有至少一个低阻抗段。

作为本实用新型的一种优选实施方式，所述耦合连接器内导体是由沿主连接器外导体筒身径向由内向外依次同轴布置的第一小直径轴段、第一大直径轴段、第二大直径轴段和第二小直径轴段构成的阶梯轴；所述第一小直径轴段和第一大直径轴段位于所述主连接器外导体的径向通孔内，且第一小直径轴段的轴端与主连接器内导体间隔设置，所述第一大直径轴段与径向通孔之间具有0.1～0.2mm的空气间隙，所述第二大直径轴段和第二小直径轴段位于所述耦合连接器外导体的筒身内，所述耦合连接器绝缘子紧配合地嵌装在所述耦合连接器外导体与第二大直径轴段和第二小直径轴段之间。

作为本实用新型的一种改进，在所述第一小直径轴段与主连接器内导体之间还设有一个具有圆环状折边和圆桶形桶体的耦合绝缘子，所述耦合绝缘子紧套在第一小直径轴段上，所述桶体的圆环状桶身紧配合地嵌装在所述主连接器外导体与第一小直径轴段之间，且所述圆环状桶身的壁厚为0.6～0.9mm，所述桶体的平板状桶底与主连接器内导体平行、间隔设置，所述圆环状折边与第一大直径轴段的轴端相抵。

作为本实用新型的进一步改进，位于所述耦合连接器外导体与第二大直径轴段之间的耦合连接器绝缘子的壁厚为0.4～0.6mm。

作为本实用新型的一种优选实施例，所述第一大直径轴段与径向通孔之间的空气间隙为0.15mm，所述耦合绝缘子的圆环状桶身的壁厚为0.75mm，位于耦合连接器外导体与第二大直径轴段之间的耦合连接器绝缘子的壁厚为0.5mm。

在本实用新型中，所述主连接器优选为射频同轴连接器。

采用上述结构后，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过在耦合连接器内导体与耦合连接器外导体和主连接器外导体之间设置若干个低阻抗段，相当于在通路内并入若干个电容，形成一阶低通滤波器，从而有效降低了耦合度随频率增高的幅度，使耦合度曲线在更宽的频带范围内满足了耦合平坦度要求，大大提高了微波信号检测精度。

本实用新型通过在耦合连接器内导体的第一大直径轴段与主连接器外导体的径向通孔之间设置0.1～0.2mm的空气间隙，从而在耦合连接器内导体与主连接器外导体之间设置了第一个低阻抗段，相当于在通路内并入一个电容，形成一阶低通滤波器，从而有效降低了耦合度随频率增高的幅度，使耦合度曲线在更宽的频带范围内满足了耦合平坦度要求。

本实用新型通过将耦合绝缘子的圆环状桶身设置0.6～0.9mm的壁厚，从而在耦合连接器内导体与主连接器外导体之间设置了第二个低阻抗段，相当于在通路内并联入第二个电容，两个并联电容形成一阶低通滤波器，从而进一步降低了耦合度随频率增高的幅度，使耦合度曲线在更宽的频带范围内更好地满足了耦合平坦度要求。

本实用新型通过将耦合连接器外导体与第二大直径轴段之间的耦合连接器绝缘子设置0.4～0.6mm的壁厚，从而在耦合连接器内导体与耦合连接器外导体之间设置了第三个低阻抗段，相当于在通路内并联入第三个电容，三个并联电容形成一阶低通滤波器，从而更进一步降低了耦合度随频率增高的幅度，使耦合度曲线在更宽的频带范围内更好地满足了耦合平坦度要求，大大提高了微波信号检测精度。

本实用新型第一大直径轴段与径向通孔之间的空气间隙进一步优选为0.15mm，耦合绝缘子的圆环状桶身的壁厚进一步优选为0.75mm，位于耦合连接器外导体与第二大直径轴段之间的耦合连接器绝缘子的壁厚进一步优选为0.5mm。采用这样结构，能更大地降低耦合度随频率增高的幅度，使耦合度曲线在更宽的频带范围如1.7－3.6GHz更好地满足耦合平坦度要求，微波信号的检测精度更为精确。

本实用新型可通过调整耦合绝缘子的平板状桶底的厚度，来调整耦合连接器到主连接器内导体之间的电长度，从而起到对耦合度的微调效果。

本实用新型结构简单，承载功率大，互调低。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1为本实用新型宽频探针同轴耦合器的一种结构示意图。

图2为本实用新型中主连接器内导体的一种结构示意图。

图3为本实用新型中主连接器外导体的主视示意图。

图4为图3中沿A－A线的剖视示意图。

图5为本实用新型中主连接器外导体的俯视示意图。

图6为本实用新型中主连接器绝缘子的一种结构示意图。

图7为本实用新型中耦合连接器内导体的一种结构示意图。

图8为本实用新型中耦合连接器外导体的一种结构示意图。

图9为本实用新型中耦合连接器外导体的俯视示意图。

图10为本实用新型中耦合连接器绝缘子的一种结构示意图。

图11为本实用新型中耦合连接器安装在径向通孔处的一种安装结构示意图。

图12为本实用新型中耦合绝缘子的一种结构示意图。

具体实施方式

参见图1至图12所示的一种宽频探针同轴耦合器，包括主连接器1和耦合连接器2；所述主连接器1包括主连接器内导体1－1、主连接器外导体1－2和设置在所述主连接器内、外导体1－1，1－2之间的主连接器绝缘子1－3，所述耦合连接器2包括耦合连接器内导体2－1、耦合连接器外导体2－2和设置在所述耦合连接器内、外导体2－1，2－2之间的耦合连接器绝缘子2－3，所述主连接器外导体1－2具有一个圆筒形的筒身且在筒身上开设有至少一个径向通孔3，所述耦合连接器2可拆卸地固定安装在所述主连接器外导体1－2的径向通孔3处，且耦合连接器内导体2－1与所述径向通孔3同轴线布置，在所述耦合连接器内导体2－1与耦合连接器外导体2－2和主连接器外导体1－2之间设有至少一个低阻抗段。在本实用新型中，如图1、3、4、5、11所示，本实用新型通过螺钉5将耦合连接器外导体2－2固定安装在主连接器外导体1－2的径向通孔3处，从而将耦合连接器2可拆卸地固定安装在径向通孔3处，所述径向通孔3图示为一个，本实用新型可设有多个，图中未示。另外，所述主连接器绝缘子1－3可设为沿主连接器内导体1－1轴向前后各一个，在主连接器绝缘子1－3与主连接器内、外导体1－1，1－2之间及主连接器外导体1－2的前端面上分别设有一个密封圈6，前后两处主连接器绝缘子1－3保证主连接器1的支撑良好，密封圈6保证主连接器1的内、外部密封性。

作为本实用新型的一种优选实施方式，如图1、7、11所示，所述耦合连接器内导体2－1是由沿主连接器外导体1－2筒身径向由内向外依次同轴布置的第一小直径轴段2－1a、第一大直径轴段2－1b、第二大直径轴段2－1c和第二小直径轴段2－1d构成的阶梯轴；所述第一小直径轴段2－1a和第一大直径轴段2－1b位于所述主连接器外导体1－2的径向通孔3内，且第一小直径轴段2－1a的轴端与主连接器内导体1－1间隔设置，所述第一大直径轴段2－1b与径向通孔3之间具有0.1～0.2mm的空气间隙L1，所述第二大直径轴段2－1c和第二小直径轴段2－1d位于所述耦合连接器外导体2－2的筒身内，所述耦合连接器绝缘子2－3紧配合地嵌装在所述耦合连接器外导体2－2与第二大直径轴段2－1c和第二小直径轴段2－1d之间。

作为本实用新型的一种改进，如图1、11、12所示，在所述第一小直径轴段2－1a与主连接器内导体1－1之间还设有一个具有圆环状折边4－1和圆桶形桶体的耦合绝缘子4，所述耦合绝缘子4紧套在第一小直径轴段2－1a上，所述桶体的圆环状桶身4－2a紧配合地嵌装在所述主连接器外导体1－2与第一小直径轴段2－1a之间，且所述圆环状桶身4－2a的壁厚L2为0.6～0.9mm，所述桶体的平板状桶底4－2b与主连接器内导体1－1平行、间隔设置，所述圆环状折边4－1与第一大直径轴段2－1b的轴端相抵。本实用新型可通过调整平板状桶底4－2b的厚度W，来调整耦合连接器到主连接器内导体之间的电长度，从而起到对耦合度进行微调的有益效果。

作为本实用新型的进一步改进，如图11所示，位于所述耦合连接器外导体2－2与第二大直径轴段2－1c之间的耦合连接器绝缘子2－3的壁厚L3为0.4～0.6mm。

作为本实用新型的一种优选实施例，所述第一大直径轴段2－1b与径向通孔3之间的空气间隙L1为0.15mm，所述耦合绝缘子4的圆环状桶身4－2a的壁厚L2为0.75mm，位于耦合连接器外导体2－2与第二大直径轴段2－1c之间的耦合连接器绝缘子2－3的壁厚L3为0.5mm。采用这样结构，能更大地降低耦合度随频率增高的幅度，使耦合度曲线在更宽的频带范围如1.7－3.6GHz更好地满足耦合平坦度要求，微波信号的检测精度更为精确。

在本实用新型中，所述主连接器1优选为射频同轴连接器。

如图1、11所示，本实用新型通过在耦合连接器内导体2－1的第一大直径轴段2－1b与主连接器外导体1－2的径向通孔3之间设置0.1～0.2mm的空气间隙L1，从而在耦合连接器内导体2－1与主连接器外导体1－2之间设置了第一个低阻抗段A，通过将耦合绝缘子4的圆环状桶身4－2a的壁厚L2设置为0.6～0.9mm，从而在耦合连接器内导体2－1与主连接器外导体1－2之间设置了第二个低阻抗段B，通过将耦合连接器外导体2－2与第二大直径轴段2－1c之间的耦合连接器绝缘子2－3的壁厚L3设置为0.4～0.6mm，从而在耦合连接器内导体2－1与耦合连接器外导体2－2之间设置了第三个低阻抗段C，本实用新型通过在耦合连接器内导体2－1与耦合连接器外导体2－2和主连接器外导体1－2之间设置若干个低阻抗段，例如上述的一个或二个或三个低阻抗段，相当于在通路内并联入若干个电容，例如同时并联入一个或二个或三个电容，所述电容形成一阶低通滤波器，从而有效降低了耦合度随频率增高的幅度，使耦合度曲线在更宽的频带范围内如1.7－3.6GHz满足了耦合平坦度要求，大大提高了微波信号检测精度。

经过试用，本实用新型不仅结构简单、承载功率大、互调低，而且有效降低了耦合度随频率增高的幅度，使耦合度曲线在更宽的频带范围内如1.7－3.6GHz满足了耦合平坦度要求，大大提高了微波信号检测精度，取得了良好的效果。