专利名称：一种磁耦合的同轴-波导转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微波技术领域的转换器，尤其涉及可用于微波通信、现代雷达系统、仪器仪表、电子设备等领域中的磁耦合的同轴-波导转换器。
背景技术：
同轴-波导转换器是一种在微波与射频电路中广泛使用的无源器件，其指标的好坏直接影响整机的性能。脊波导与普通波导相比具有体积小带宽宽的优点，在很多大功率的微波系统中被使用。一般的同轴波导转换结构简单，电性能也较好，但是由于可设计调节的参数较少，所以在有些对结构要求较严格的系统中(如机载、星载系统)则会增加成本或者使电性能指标降低。另外对于扁波导和窄边减小的脊波导，由于其特性阻抗减小而很难匹配，从而使带宽变窄，同时电耦合的探针与波导壁间距离很小也会降低其功率容量。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型设计了一种电性能优异的磁耦合的同轴-波导转换器。本实用新型是这样实现的，一种磁耦合的同轴-波导转换器，其包括:波导，其包括顶壁、与该顶壁相对的底壁以及连接该顶壁与该底壁的侧壁，该底壁上设置有开口；接口，其安装在该开口处，该接口设置有同轴内导体，该同轴内导体收容在该波导内；第一金属导体块，其固定在该顶壁上，该同轴内导体的一端固定在该接口上，该同轴内导体的另一端与该第一金属导体块连接而与该波导壁达成电性连接；以及第二金属导体块，其固定在该侧壁上，且其两端分别与该顶壁、该底壁相连接。作为上述方案的进一步改进，波导为扁波导或标准波导。优选地，在垂直于该波导的中心线的方向上，该第一金属导体块的长度为16.4mm。再优选地，在垂直于该波导的中心线的方向上，该第二金属导体块的长度为
8.4mm。再优选地，在平行于该波导的中心线的方向上，该同轴内导体的长度为2.1mm。作为上述方案的进一步改进，该波导为脊波导，该顶壁向内凹陷形成通道，且该脊波导以其中心线呈对称结构，该第一金属导体块跟随凹陷形成阶梯形状因而沿该脊波导的顶壁延伸至凹陷的一侧，而凹陷的相对侧面内收容该第二金属导体块。优选地，在垂直于该波导的中心线的方向上，该第一金属导体块在凹陷底部的长度为8.9mm,而在凹陷一侧的长度为7.5mm。再优选地，在垂直于该波导的中心线的方向上，该第二金属导体块的长度为
8.4mm。再优选地，在平行于该波导的中心线的方向上，该同轴内导体的长度为2.1mm。[0017]作为上述方案的进一步改进，该接口为圆孔结构，该接口与该同轴内导体同轴。本实用新型的磁耦合的同轴-波导转换器具有结构稳定、抗干扰能力强、驻波和损耗小、带宽宽、适用范围广的优点，解决了扁波导由于特性阻抗变小而造成的与同轴传输线难以匹配，带宽变窄问题和电耦合时作为馈电探针的同轴内导体与波导壁之间的微小间隙带来的功率容量减小问题；以及机载、星载等剧烈运动及振动造成作为探针的同轴内导体变形引起电性能恶化的问题。
图1为本实用新型较佳实施方式提供的磁耦合的同轴-波导转换器的局部剖视示意图。图2为图1中磁耦合的同轴-波导转换器的驻波比曲线图。主要符号说明:波导1、顶壁11、底壁12、侧壁13、第一金属导体块21、第二金属导体块22、同轴内导体3、介质4、法兰5、接口 6。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参阅图1，其为本实用新型较佳实施方式提供的磁耦合的同轴-波导转换器的局部剖视示意图。该磁耦合的同轴-波导转换器包括波导1、接口 6、第一金属导体块21以及第二金属导体块22。该波导I可为扁波导、脊波导、标准波导中的一种，在本实施方式中，以脊波导为例进行举例说明。波导I以其中心线呈对称结构，包括顶壁11、与该顶壁11相对的底壁12以及连接该顶壁11与该底壁12的侧壁13。该底壁12上设置有开口。脊波导与扁波导、标准波导的主要区别在于:脊波导的顶壁11向内凹陷形成通道，且该脊波导以其中心线呈对称结构。接口 6安装在该开口处，接口 6有其行业标准，一般采用圆孔接口，当然，也可以为方形或其它形状接口。该接口 6设置有同轴内导体3、介质4以及法兰5。该介质4收容在该开口内，该法兰5固定位于该脊波导外。该同轴内导体3收容在该脊波导内可作为馈电探针，该同轴内导体3的一端与该介质4固定，其另一端与该第一金属导体块21固定而与脊波导壁达成电性连接。第一金属导体块21固定在该顶壁11上，跟随凹陷形成阶梯形状因而沿该脊波导的顶壁延伸至凹陷的一侧，而凹陷的相对侧面内收容该第二金属导体块22，第二金属导体块22固定在该侧壁13上，且其两端分别与该顶壁11、该底壁12相连接。在垂直于脊波导的中心线的方向上，该第一金属导体块22在凹陷底部的长度可为8.9mm (如图1中的厚度W2)，而在凹陷一侧的长度可为7.5mm (如图1中的厚度Wl);该第二金属导体块22的长度可为8.4mm (如图1中的厚度W3);在平行于该波导的中心线的方向上，该同轴内导体的长度可为2.1mm (如图1中的高度h)。结构参数:高度h、厚度W1、厚度W2、厚度W3均是可以调节的。因此，同轴内导体3的位置可以根据装配需要制定(如图1中的Of，指同轴内导体3与脊波导的中心线之间的距离可以改变)，通过设计以上结构参数高度h、厚度W1、厚度W2、厚度W3可以实现宽带匹配。请结合图2，其为本实用新型的驻波比曲线，同轴内导体3与第一金属导体块21相连接，实现同轴模式到波导模式的转变，同轴内导体3的位置可以自由调节，能够满足不同情况下系统结构安装的灵活性，具有很高的实用性。同轴内导体3、第一金属导体块21以及脊波导壁相连接的一体化结构，可以提高结构的稳定性，避免由振动带来的指标恶化以及大功率情况下产生电容击穿的问题。在其他实施方式中，当该波导为扁波导或标准波导时，在垂直于该波导的中心线的方向上，该第一金属导体块的长度可为16.4mm,在垂直于该波导的中心线的方向上,该第二金属导体块的长度可为8.4mm;在平行于该波导的中心线的方向上，该同轴内导体的长度可为2.1_。区别在于该波导为扁波导或标准波导时Wl为O。本实用新型的磁耦合的同轴-波导转换器具有结构稳定、抗干扰能力强、驻波和损耗小、带宽宽、适用范围广的优点，解决了扁波导由于特性阻抗变小而造成的与同轴传输线难以匹配，带宽变窄问题和电耦合探针与波导壁之间的微小间隙带来的功率容量减小问题；以及机载、星载等剧烈运动及振动造成探针变形引起电性能恶化的问题。简而言之，本实用新型的优点在于:1实现宽频带特性；2可适用于任何频段；3结构稳定抗干扰能力强；4驻波和损耗小。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种磁耦合的同轴-波导转换器，其包括: 波导，其包括顶壁、与该顶壁相对的底壁以及连接该顶壁与该底壁的侧壁，该底壁上设置有开口 ；以及 接口，其安装在该开口处，该接口设置有同轴内导体，该同轴内导体收容在该波导内； 其特征在于，该磁耦合的同轴-波导转换器还包括: 第一金属导体块，其固定在该顶壁上，该同轴内导体的一端固定在该接口上，该同轴内导体的另一端与该第一金属导体块连接而与该波导壁达成电性连接；以及 第二金属导体块，其固定在该侧壁上，且其两端分别与该顶壁、该底壁相连接。
2.如权利要求1所述的磁耦合的同轴-波导转换器，其特征在于:该波导为扁波导或标准波导。
3.如权利要求2所述的磁耦合的同轴-波导转换器，其特征在于:在垂直于该波导的中心线的方向上，该第一金属导体块的长度为16.4mm。
4.如权利要求2或3所述的磁耦合的同轴-波导转换器，其特征在于:在垂直于该波导的中心线的方向上，该第二金属导体块的长度为8.4mm。
5.如权利要求4所述的磁耦合的同轴-波导转换器，其特征在于:在平行于该波导的中心线的方向上，该同轴内导体的长度为2.1mm。
6.如权利要求1所述的磁耦合的同轴-波导转换器，其特征在于:该波导为脊波导，该顶壁向内凹陷形成通道，且该脊波导以其中心线呈对称结构，该第一金属导体块跟随凹陷形成阶梯形状因而沿该脊波导的顶壁延伸至凹陷的一侧，而凹陷的相对侧面内收容该第二金属导体块。
7.如权利要求6所述的磁耦合的同轴-波导转换器，其特征在于:在垂直于该波导的中心线的方向上，该第一金属导体块在凹陷底部的长度为8.9mm，而在凹陷一侧的长度为7.5mmο
8.如权利要求6或7所述的磁耦合的同轴-波导转换器，其特征在于:在垂直于该波导的中心线的方向上，该第二金属导体块的长度为8.4mm。
9.如权利要求8所述的磁耦合的同轴-波导转换器，其特征在于:在平行于该波导的中心线的方向上，该同轴内导体的长度为2.1mm。
10.如权利要求1所述的磁耦合的同轴-波导转换器，其特征在于:该接口为圆孔结构，该接口与该同轴内导体同轴。
专利摘要本实用新型公开了一种磁耦合的同轴-波导转换器，其包括波导，其包括顶壁、与该顶壁相对的底壁以及连接该顶壁与该底壁的侧壁，该底壁上设置有开口；接口，其安装在该开口处，该接口设置有同轴内导体，该同轴内导体收容在该波导内；第一金属导体块，其固定在该顶壁上，该同轴内导体的一端固定在该接口上，该同轴内导体的另一端与该第一金属导体块连接而与该波导壁达成电性连接；以及第二金属导体块，其固定在该侧壁上，且其两端分别与该顶壁、该底壁相连接。本实用新型的优点在于具有结构稳定，抗干扰能力强，驻波和损耗小，带宽宽，适用范围广的优点，并可根据需要用于其它频段。
文档编号H01P5/103GK203013908SQ201320006748
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者赵怀成, 李雁, 卢晓鹏 申请人:中国电子科技集团公司第三十八研究所