波导极化方向转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及波导传输技术领域，特别涉及波导极化方向转换装置。
【背景技术】
[0002]在现有技术的波导传输线中，需要改变电磁波的极化方向时，目前多采用如图1所示的扭波导。扭波导是由直波导按一定的扭转曲线扭转而成，其内腔的每一个横截面都呈矩形，由此可将扭波导看做由许多段直波导构成。矩形波导中所传输电磁波的基模是TElO模，其极化方向垂直于波导宽边。在直波导扭转的过程中，其波导宽边的方向也随之改变，因此每一段直波导都将极化方向扭转一个微小的角度，最终形成所需要的角度，如图3，所示。扭波导存在着加工困难和长度较长的缺点；要在较短的距离内扭转波导，不仅加工困难且其电性能指标也会恶化。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种波导极化方向转换装置，解决了扭波导的加工困难和长度较长的缺点，具有加工简单，缩短长度，不改变其电性能的优点。
[0004]为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0005]波导极化方向转换装置，包括转向器2，转向器2上设置有螺纹孔7及内腔4，转向器2通过螺纹孔7与输入端I中的孔位一 8连接;转向器2通过另外相间排列的螺纹孔7与输出端3中的孔位二 9连接。
[0006]所述转向器2可以用铜或铝加工而成，再进行镀银或导电氧化处理，也可以由非金属材料加工而成，再对其内腔4进行电镀处理。
[0007]所述的转向器2的厚度为1/4波导波长，其内腔4的横截面的面积在Ku频段为125平方毫米至145平方毫米。
[0008]所述内腔4的形状为圆形或者是多边形的叠加。
[0009]所述输入端I的腔体一5和输出端3腔体二 6的夹角可以是任意角度的。
[0010]所述的镀层的厚度大于所使用频率电磁波的趋肤深度。
[0011]本发明的频带稍窄于扭波导，但其长度仅是扭波导的1/10，用普通的机械加工设备就可加工，比对直波导进行扭转加工要方便很多。
【附图说明】
[0012]图1是现有技术方案中的扭波导的结构示意图。
[0013]图2是现有扭波导的内部腔体结构示意图。
[0014]图3是扭波导改变极化方向的示意图。
[0015]图4是本发明的结构立体图。
[0016]图5是本发明结构的爆炸图。
[0017]图6是本发明中转向器腔体的横截面图。
[0018]图7是本发明矩形波导中的电场分布图。
[0019]图8是本发明转向器中的电场分布图。
[0020]图9是本发明转向器与两侧波导连接面的视图。
[0021]图10是本发明改变极化方向的示意图。
[0022]图11是本发明正交极化的爆炸图。
[0023]图12是本发明中转向器圆形内腔的横截图。
[0024]图13是本发明转换器在波导全频带内的回波损耗。
[0025]图14是本发明正交极化转换器回波损耗优于30dB时的相对带宽。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0027]参照图4、图5，波导极化方向转换装置，包括转向器2，转向器2上设置有螺纹孔7及内腔4，转向器2通过螺纹孔7与输入端I中的孔位一 8连接;转向器2通过另外相间排列的螺纹孔7与输出端3中的孔位二 9连接。
[0028]所述转向器2可以用铜或铝加工而成，再进行镀银或导电氧化处理，也可以由非金属材料加工而成，再对其内腔4进行电镀处理。
[0029]参照图6、图12，所述内腔4的形状为圆形或者是多边形的叠加。
[0030]所述的转向器2的厚度为1/4波导波长，其内腔4的横截面的面积在Ku频段为125平方毫米至145平方毫米。
[0031]所述输入端I的腔体一5和输出端3腔体二 6的夹角可以是任意角度的。
[0032]所述的镀层的厚度大于所使用频率电磁波的趋肤深度。
[0033]本发明的工作原理是:
[0034]本发明通过设计转向器2上内腔4的形状、尺寸和位置，实现了在较短距离内改变极化方向的目的。
[0035]如图6所示，本发明的转换器2的腔体4横截面由两个正方形部分叠加构成，其电场分布如图8所示，中间的电场最强，两边逐渐变弱；极化方向，垂直于较长的那条对角线。这和矩形波导中TElO模的电场分布比较接近，如图7所示，保证了主模的传输。
[0036]如图1O所示，将转向器2的极化方向置于其左右两侧波导极化方向的对角线上，极化方向逐渐发生扭转。
[0037]从图9可以看出，连接面的公共部分电场最强，这使得绝大部分的电磁波能够通过。
[0038]选择转向器2的厚度为1/4波导波长，使其左右两个连接面处所引起反射波的相位相差180°，相互抵消从而改善了回波损耗，再优化两个正方形的边长和间距以达到最优的回波损耗。
[0039]图5是将极化方向改变了60°的Ku频段BJ140转换器，它的回波损耗如图13所示，全频带内的回波损耗优于30dB，完全可以代替扭波导。
[0040]图11是将极化方向改变了90°的BJl 20转换器，它的回波损耗如图13所示，其回波损耗优于30dB的相对带宽可以达到30%。
【主权项】
1.波导极化方向转换装置，包括转向器(2)，转向器(2)上设置有螺纹孔(7)及内腔(4)，转向器(2)通过螺纹孔(7)与输入端(I)中的孔位一 (8)连接;转向器(2)通过另外相间排列的螺纹孔(7)与输出端(3)中的孔位二 (9)连接。2.根据权利要求1所述的波导极化方向转换装置，其特征在于，所述的转向器(2)可以用铜或铝加工而成，再进行镀银或导电氧化处理，也可以由非金属材料加工而成，再对其内腔(4)进行电镀处理。3.根据权利要求1或2所述的波导极化方向转换装置，其特征在于，所述的转向器(2)的厚度为1/4波导波长，内腔(4)的横截面的面积在Ku频段为125平方毫米至145平方毫米。4.根据权利要求1或2所述的波导极化方向转换装置，其特征在于，所述内腔(4)的形状为圆形或者是多边形的叠加。5.根据权利要求2所述的波导极化方向转换装置，其特征在于，所述输入端(I)的腔体一 (5)和输出端(3)的腔体二 (6)的夹角可以是任意角度的。6.根据权利要求2所述的波导极化方向转换装置，其特征在于，所述的镀层的厚度大于所使用频率电磁波的趋肤深度。
【专利摘要】波导极化方向转换装置，包括转向器，转向器上设置有螺纹孔，转向器通过螺纹孔与输入端中的孔位一连接；转向器通过另外相间排列的螺纹孔与输出端中的孔位二连接；本发明通过设计转向器上内腔的形状、尺寸和位置，实现了在较短距离内改变极化方向的目的；本发明具有加工简单，缩短长度不改变其电性能的优点。
【IPC分类】H01P1/161
【公开号】CN105633516
【申请号】CN201610098535
【发明人】马振京
【申请人】陕西天翌天线有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年2月23日