专利名称：波导管过渡接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及到在具有单一截面矩形波导管的基波波型和椭圆形波导管的基波波型之间的电磁能量无反射传输的波导管过渡接头，椭圆形波导管允许传播基波波型和比较高的波型，波导管过渡接头具有一个纵向通道，这个至少在其部分长度上允许传播比较高的波型和在传播方向上包括很多前后连续的不同截面的级，和具有用于与椭圆形波导管比较高的波型耦合的通向纵向通道的波导管门。
这种波导管过渡接头在DE 38 36 545 C2中是已知的。这种波导管过渡接头可以使用在必须将具有很小阻尼的高频波经过比较长的路段传输的高频传输路段上。
具有单一截面的波导管，也就是波导管，在其中具有给定频率的电磁波只可以在基波波型上传播，对于很多传输目的是有益的，因为在其中排除了对比较高的波型的驻波的激励，这有可能敏感地损害一定频率传输路段的传输。但是这种单一的波导管在其一方面比具有相应比较大截面的波导管有比较大的阻尼，这样后者对于在比较长路段的无阻尼传输是有益的。这种波导管，在这里也被称为传输波导管，常常有一个椭圆形截面，因为相对于矩形波导管不仅有比较低的阻尼，而且也有特别好的铺设特性和处理特性，这样具有弯曲部分的整个波导管组可以由一个部分构成。
使用这种“超缓和的”波导管的问题是，在波导管的弯曲部分和其他小的干扰地方基波波型的电磁能量的一小部分转换为比较高传播能力的波型；因此引起比较高波型的驻波(共振)可以敏感地损害传输。为了达到高效率的传输，一方面有必要将单一的波导管的基波波型有效地与传输波导管的基波波型进行耦合，此时在过渡接头上自己几乎抑制了比较高波型的激励，和有效地将传输波导管上不可避免被激励的比较高的波型进行阻尼，以避免形成共振。
本发明的优点通过本发明创建了开始叙述形式的波导管过渡接头，在其中有效地耦合了在超缓和波导管组中出现的比较高的波型。只有这样才可能几乎完全将这种比较高的波型进行阻尼。如果在过渡接头超缓和部分安排了椭圆形的级时，可以达到这个优点，从而避免了反射和因此避免了比较高的波型的不是最佳的耦合，这些是从矩形截面向椭圆形截面的过渡接头上出现的，因为波型不是完全一致的(如在已知的过渡接头上)。
通过这种措施所有转换级在超缓和部分有类似椭圆形的截面。
向传输波导管椭圆形截面的过渡接头是经过多个级完成的，其中在每个级上依赖于其截面尺寸可以提高有传播能力的波型的数目。
为了达到容易制造波导管过渡接头的目的，将垂直于过渡接头轴线的和用吸收剂封闭的波导管门有益地安排在一个级上。这决定了这样选择单个的转换级的截面，在波导管门上的波型的短路平面，其大的截面尺寸的方向是横向于过渡接头轴线的，与这些门的距离为不大于其波导管波长的1/6，和垂直于波导管门的波型的短路平面，其大的尺寸是纵向于过渡接头轴线的，与这个门的距离为其波导管波长(有益的是大约为1/4)的1/8至3/8。这种位置安排的后果是，将传输波导管比较高的波型有效地进行耦合。
有益的是波导管过渡接头有两个垂直于其轴线的在长度上延伸的门，这些在椭圆形截面的长轴线方向是有距离的。在这两个门上可以连接两个波导管通道，将这些各自用T形的臂连接在一起。这种结构允许在传输波导管上还耦合了与基波波型无关的第二个波型，用这个将与基波波型的信号脱耦的第二个信号附加地用传输波导管传输。
至少在一个门上连接一个腔，这个包括了将被耦合的波型阻尼的阻尼材料。
波导管过渡接头是可以用简单的方法制造的，如果将纵向通道用平行于波导管纵向轴线的刀具铣出来，因此有可能，将波导管过渡接头的零件数目可以保持得最少和避免了密封性问题。因为一般来说波导管系统是用小的过压运行的，波导管过渡接头的密封性很重要，以避免由于湿度的侵入损害其功能。
按照本发明的波导管过渡接头可以由一个整块制成，如果门是用垂直于波导管过渡接头的纵向轴线移动的刀具铣出来的。有选择的也可能，波导管过渡接头包括了两个块，两个块在与门相交的一个平面上接触。用这种方法将所要求密封的长度和数目保持得最少和避免了密封问题。
本发明的其他特征和优点是从下面在附图基础上的实施例的说明中得出的。
附图附
图1至3用两个侧视图和轴线方向的一个上视图表示了按照第一个结构的波导管过渡接头；附图4表示了波导管过渡接头的第二个结构轴向方向的上视图。
实施例的说明在附图1上用侧视图表示了波导管过渡接头的第一个实施例。在具有单一截面的矩形波导管1(只有基波波型H10是有传播能力的)上连接了具有三个级3，4，5的过渡接头，其椭圆形截面各自从矩形波导管1连续地增大。窄的级3的截面同样是单一的。连接了一个级6，这个构成了具有三个垂直于高频波传播方向的五门分支或者构成了通向轴线7的波导管门10，11，12，特别是如在附图2部分剖面的上视图中可以看到的。
连接在垂直于过渡接头轴线的门10，11，12对于有用频率范围有一个单一的截面，也就是说，其中连接在门上的波导管部分100，110，120只有相应的基波波型(H10)是有传播能力的。波导管门10，11位于椭圆形截面的长主轴线方向相对于在附图2上表示的截面有一个距离。波导管门10，11的宽边是平行于小的主轴线。因此椭圆形波导管的比较高的振动波型，这个在门的区域在沿传播方向有集肤电流，如Hs11，Hs21，EC01，Ec11，与波导管门10，11的波型H10耦合。为了有效地达到这些波型的耦合，这样选择级3，4，5的尺寸，对于这些波型各自产生短路平面，其与附图2截面的距离小于相应波型的波导管波长的1/6。通过适当选择级3至6的尺寸可以达到，将这些单个波型的临界波长和因此其短路平面下降，这样就有可能将这些波型中最重要的通过小数目的级尺寸的最佳化有效地与门10，11进行耦合。
将第三个门12安排在级6椭圆形的短主轴线上，这个门的宽边在过渡接头的轴向方向上延伸。这个门的H10波型与横向于传播方向感应的集肤电流的波型，如Hc21，Hs11耦合。在这些波型中有效耦合的先决条件是，短路平面与门12的相应波型的波导管波长的距离为1/8至3/8，有益的是1/4。
在实施例中侧面的门位于椭圆形波导管过渡接头最后的变换级区域。因此对于在传输波导管上可以产生的比较高的波型出现很少的反射，也就是说，可以将它们有效地与相应的侧面波导管门耦合。过渡接头的这个最后的级也有可能与连接在其上的传输波导管完全一致，以便在与传输波导管2的临界处也避免了即使很少的反射。
与大的和小的主轴线和单个的椭圆形级的长度存在足够多的自由参数，用这些可以将比较高的波型的相应的短路平面对于有用频率范围最佳地定位，而且矩形波导管1和传输波导管2的基波波型可以达到非常好的匹配。其中也有可能，不同级的大的与小的半轴比例是不同的。
在门10，11，12上各自连接了和门具有同样截面的腔100，110，120。这些腔包括将耦合在腔内比较高波型的能量阻尼的一种吸收材料。
附图3用其他投影表示了波导管过渡接头及连接在其上的波导管1，2以及门的方位。
附图4从矩形波导管1方向用上视图表示的结构是将腔100，110用矩形波导管101，111代替，其截面相当于门10，11的截面，和在T形块13上与统一的导线14聚合在一起。波导管101，111有同样的长度和单一的截面，在其中只有H10振动波型是可以传播的。
将馈入连接门14的电磁波通过T-分支分成为同样大小的部分。然后通过这个在门10，11的地方产生相反的平行于过渡接头轴线的集肤电流，这与超缓和的传输波导管2的Ec01波型相耦合。Hc11基波波型与之脱耦，因为它在门的区域只有垂直于集肤电流的传播方向。这样就有可能经过波导管14有目的地激励超缓和波导管的波型Ec01和被激励的振动在相应建立的过渡接头上在超缓和的波导管2另外的端部又分开。用这种方法将波导管2可以利用在同时，自由交互作用的两个消息通道的过渡接头上，将两个消息通道各自调制为两个波型中的一个。
用简单的方法将波导管过渡接头通过铣削制造。此时可以将纵向通道例如借助于铣头制造，铣头从最大级6的侧边铣入整个毛坯和依次铣削单个的级。最后各自从侧面切削和铣削门和将腔100，110，120或波导管101，111空气密封地安装在其上。也可以将过渡接头由两块制成，在通过门10，11，12延伸的平面上两块相互临界，例如在附图2截面的平面上。在这种情况下有可能将在两块中的一块上的腔10，11，12各自从上述平面从整体中铣出来和随后空气密封地连接在一起。
权利要求
1.在具有单一截面的矩形波导管(1)的基波波型和椭圆形波导管(2)的基波波型之间的电磁能量无反射传输的波导管过渡接头，这允许基波波型和比较高波型的传播，具有纵向通道，这个至少其长度的一部分允许比较高的波型传播和包括很多在传输方向上前后连续的不同截面的级(3，4，5，6)，和具有通向波导管门用于与椭圆形波导管(2)比较高的波型进行耦合，其特征为，在比较高的波型具有传播能力的那些级(4，5，6)上具有椭圆形的截面。
2.按照权利要求1的波导管过渡接头，其特征为，将所有的门(10，11，12)安装在级(6)的壁上，和这样选择级(3，4，5，6)的截面，在其传播方向感应的平行的集肤电流的波型有一个短路平面与其耦合的门(10，11)的距离为不大于其波导管波长的1/6，和在垂直于其传播方向感应的集肤电流的波型有一个短路平面与其耦合的门(12)的距离大约为其波导管波长的1/4。
3.按照上述权利要求之一的波导管过渡接头，其特征为，它有两个垂直于波导管过渡接头轴线的在长度上延伸的门(10，11)，这些在椭圆形截面的大的半轴方向是有距离的。
4.按照权利要求3的波导管过渡接头，其特征为，将波导管通道(101，111)连接在两个门(10，11)上，这些各自是与T形块(13)的臂相连接的。
5.按照上述权利要求之一的波导管过渡接头，其特征为，至少在一个门(10，11，12)上连接一个腔(100，110，120)，这些包括了一种阻尼材料。
6.按照上述权利要求之一的波导管过渡接头，其特征为，纵向通道是用平行于波导管过渡接头纵向轴线移动的刀具铣削出来的。
7.按照权利要求6的波导管过渡接头，其特征为，它是整体的，和门(10，11，12)是用垂直于波导管过渡接头纵向轴线移动的刀具铣削出来的。
8.按照权利要求6的波导管过渡接头，其特征为，它包括在一个平面上相互接触的两个块，这个平面是与门相交的。
9.按照上述权利要求之一的波导管过渡接头，其特征为，波导管门(10，11，12)通向级(6)，可以将传输波导管连接在其上。
10.具有传输波导管和具有按照权利要求9至少之一的波导管过渡接头的装置，其特征为，传输波导管的截面与连接在其上的级(6)的截面是完全一致的。
全文摘要
在具有单一截面的矩形波导管和具有允许传播基波波型和比较高的波型的椭圆形波导管之间的波导管过渡接头包括一个纵向通道,这在其长度的至少一部分上允许传播比较高的波型和包括很多不同截面的级,以及用于与椭圆形波导管比较高的波型耦合的波导管门。在波导管过渡接头的这些级中可以传播比较高的波型。
文档编号H01P5/08GK1378711SQ00814106
公开日2002年11月6日 申请日期2000年8月10日 优先权日1999年8月10日
发明者U·罗森贝格, M·施奈德 申请人:马科尼通讯股份有限公司