一种大功率宽频带波导同轴转换器的制作方法

本实用新型涉及微波通信技术领域，具体涉及一种大功率宽频带波导同轴转换器。

背景技术：

波导同轴转换器是微波通信电路中重要的连接器件，其在微波系统中应用十分广泛，对于波导同轴转换器的设计的基本要求是低驻波和低插入损耗。随着微波通信技术的日益发展，对波导同轴转换器的承受功率和频带宽度的要求越来越高。目前部分波导同轴转换器虽然能够满足高承受功率的要求，但其频带宽度较窄。另一部分波导同轴转换器的频带宽度较宽，但不能满足高承受功率的要求，一般市场上的波导同轴转换器产品的平均承受功率也仅在100W-200W之间。

综上，目前市面上大多数波导同轴转换器均无法同时满足宽频带和高承受功率的要求，不能满足大功率宽频带的微波信号的传输。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。

技术实现要素：

为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种大功率宽频带波导同轴转换器，包括同轴连接器和波导，所述同轴连接器与所述波导可拆卸连接，所述波导包括调节盖板、波导上宽壁和波导下宽壁，所述调节盖板分别与所述波导上宽壁和所述波导下宽壁连接，所述波导上宽壁上设有第一脊，所述第一脊上设有第一调节块，所述波导下宽壁上设有第二脊，所述第二脊上设有第二调节块。

较佳的，所述第一脊的端面呈斜率恒定的斜面，所述第二脊的端面呈斜率恒定的斜面。

较佳的，所述同轴连接器包括中心柱和同轴连接器外壳，所述中心柱呈圆柱状，所述中心柱与所述同轴连接器外壳间填充空气做为介质，所述同轴连接器外壳上设有第一馈电孔，所述中心柱贯穿所述第一馈电孔。

较佳的，所述波导上宽壁上设有第二馈电孔，所述中心柱贯穿所述第二馈电孔，所述第二馈电孔呈圆柱状。

较佳的，所述第一脊长度大于所述第二脊，所述第一脊与所述第二脊长度差值等于所述第二馈电孔半径与所述中心柱半径的差值。

较佳的，所述波导还包括波导第一窄壁和波导第二窄壁，所述波导上宽壁分别与所述波导第一窄壁和所述波导第二窄壁固定连接，所述波导下宽壁分别与所述波导第一窄壁和所述波导第二窄壁固定连接。

较佳的，所述调节盖板、所述波导上宽壁、所述波导下宽壁、所述波导第一窄壁和所述波导第二窄壁共同围成波导腔体，所述波导腔体内部填充空气作为介质，所述波导腔体一端开放。

较佳的，所述波导还包括法兰盘，所述法兰盘分别与所述波导上宽壁、所述波导下宽壁、所述波导第一窄壁和所述第二窄壁固定连接，所述法兰盘上设置有输出端口、定位销钉和若干通孔，所述波导通过所述通孔与待连接的部件可拆卸连接。

较佳的，所述中心柱通过中心柱宽端与同轴线的内导体可拆卸连接。

较佳的，所述中心柱的材质为铍磷青铜或铍青铜，所述同轴连接器外壳的材质为不锈钢或铜，制作所述波导的材质为铜或铝。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种大功率宽频带波导同轴转换器，其中心柱与调节盖板的距离能够进行调节，其第一调节块和第二调节块的尺寸和形状也能够进行调节，通过调节使波导获得准确的阻抗匹配，进而使大功率宽频带波导同轴转换器在通带内能够获得最佳的驻波系数和平坦度。该大功率宽频带波导同轴转换器的中心柱和同轴连接器外壳之间采用空气介质，使其平均承受功率能够达到500W，能够满足大功率信号传输的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型实施例一中大功率宽频带波导同轴转换器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的俯视图；

图3是本实用新型实施例一的A-A剖面图；

图4是本实用新型实施例一的B-B剖面图；

图5是本实用新型实施例一的C-C剖面图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

如图1所示，为本实用新型实施例一中大功率宽频带波导同轴转换器的结构示意图；如图2所示，为本实用新型实施例一的俯视图。本实用新型实施例一提供的一种大功率宽频带波导同轴转换器，其包括同轴连接器1和波导2，同轴连接器1与波导2可拆卸连接，优选的，同轴连接器1与波导2采用螺钉连接或者卡接。同轴连接器1优选为N型同轴连接器，或SMA型接头。

如图3所示，为本实用新型实施例一的A-A剖面图。同轴连接器1包括同轴连接器外壳3和中心柱6，中心柱6呈圆柱状，同轴连接器外壳3内设有第一馈电孔5，第一馈电孔5呈圆柱状，第一馈电孔5的半径大于中心柱6。中心柱6贯穿第一馈电孔5。第一馈电孔5和中心柱6之间填充空气作为介质。中心柱6所使用的材料为铍磷青铜或铍青铜。中心柱6与同轴线的内导体可拆卸连接的一端为中心柱宽端4。同轴连接器外壳3所使用的材料为不锈钢或铜。

如图4所示，为本实用新型实施例一的B-B剖面图；如图5所示，为本实用新型实施例一的C-C剖面图。波导2包括连接部、调节盖板7、波导上宽壁9、波导下宽壁11、波导第一窄壁19和波导第二窄壁20，所述连接部优选为法兰盘14，法兰盘14上设置有定位销钉15、输出端口16和若干通孔21,波导2通过通孔21与待连接的部件可拆卸连接。波导上宽壁9上设有基座8,波导上宽壁9通过基座8与同轴连接器1可拆卸连接。波导上宽壁9上还设有第二馈电孔17，第二馈电孔17呈圆柱状，第二馈电孔17的半径与第一馈电孔5相同，第二馈电孔17位置与第一馈电孔5对应，中心柱6贯穿第二馈电孔17。

波导2靠近中心柱6的一端为电磁信号的输入端，波导2靠近法兰盘14的一端为电磁信号的输出端。波导2选用良导体材料制作，优选金属铜或铝，其能够降低电磁波的反射。

波导2为双脊波导，波导上宽壁9和波导下宽壁11通过波导第一窄壁19和波导第二窄壁20固定连接，波导上宽壁9内壁上设有第一脊10，波导下宽壁11设有第二脊12，波导上宽壁9、波导下宽壁11、波导第一窄壁19、波导第二窄壁20共同围绕成一波导腔体13，波导腔体13一端开放并与输出端口16连通，波导腔体13另一端通过调节盖板7进行封闭。调节盖板7分别与波导上宽壁9、波导下宽壁11、波导第一窄壁19和波导第二窄壁20可拆卸连接，优选的，使用螺钉连接。调节盖板7为金属材质，作为波导2的短路板，调节盖板7与中心柱6之间的距离能够调节。

当同轴连接器1通过基座8与波导2连接后，中心柱6插入波导2内部，中心柱6与波导下宽壁11正交并呈L型，波导下宽壁11上设有加固孔18，中心柱6插入并贯穿加固孔18。中心柱6与波导下宽壁11通过固定螺母连接，中心柱6与波导下宽壁11之间通过螺母固定后，可以进一步用胶或者焊接。其好处在于，使得波导同轴转换器结构稳定，增强抗震动冲击能力，增加波导同轴转换器的耐久性。

第一脊10端面呈斜率恒定的斜面，第一脊10的高度从其靠近中心柱6的一端到其靠近输出端口16的另一端间逐步降低。第二脊12端面呈斜率恒定的斜面，第二脊12的高度从其靠近中心柱6的一端到其靠近输出端口16的另一端间逐步升高。上述第一脊10和第二脊12的结构使得波导同轴转换器能够在宽频带中稳定传输。第一脊10的长度大于第二脊12，第一脊10和第二脊12的长度之差等于第二馈电孔17与中心柱6半径之差。其好处在于：使波导2获得准确的阻抗匹配。第一脊10靠近调节盖板7的一端还设有第一调节块22，第一调节块22与波导上宽壁9固定连接，第一调节块22位于调节盖板7与第二馈电孔17之间。第二脊12靠近调节盖板7的一端还设有第二调节块23，第二调节块23与波导下宽壁11固定连接，第二调节块23位于调节盖板7与加固孔18 之间。第一调节块22和第二调节块23的尺寸和形状能够进行调节。能够通过机械加工或人工调整来改变第一调节块22和第二调节块23的尺寸和形状。

在相同的传输条件下，传统波导同轴转换器的中心柱与同轴连接器之间设有聚四氟乙烯介质，其频带宽度为7.5至18.0GHz，其平均承受功率只有100-200W，当传统波导同轴转换器中传输大功率信号时，中心柱很容易被击穿，导致电器性能失效。传统结构的波导同轴转换器无法应用于大功率工况下。传统波导同轴转换器的中心柱与同轴连接器外壳之间若使用空气为介质，其频带宽度则较大程度地缩小。

本实施例通过调整第一调节块22和第二调节块23的尺寸和形状以及中心柱6和调节盖板7的距离，使波导2的等效阻抗能够进行调节，进而使波导2获得准确的阻抗匹配。当波导2阻抗匹配时，波导同轴转换器能够获得最佳的驻波系数和平坦度。

由于波导2的等效阻抗能够进行调节，因此本实施例中的大功率宽频带波导同轴转换器的频带宽度也能够达到7.5至18.0GHz。同时，本实施例中中心柱6和同轴连接器外壳3之间采用空气介质，其平均承受功率能够达到500W，能够满足工程指标更高的要求。

本实施例中的大功率宽频带波导同轴转换器在不减小频带宽度的前提下，其平均承受功率相较于传统的波导同轴转换器得到了扩展。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。