双脊扩频波导同轴转换器的制作方法

本发明涉及微波通信用器件，尤其涉及一种双脊扩频波导同轴转换器。

背景技术：

1、微波通讯领域中，波导-同轴转换是一个重要的连接器件，用来实现波导信号与同轴信号之间的相互转换，在天线，发射机，接收机，载波终端等设备中均用到了波导-同轴转换接头。电压驻波比（vswr）是波同转换器件的重要指标。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。现有技术中的波导同轴转换器的带宽较窄，且现有技术中的波导同轴转换器需添加调钉来实现阻抗匹配，造成结构复杂。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是如何提供一种带宽较宽，并能够实现电磁波平衡-不平衡传输的双脊扩频波导同轴转换器。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种双脊扩频波导同轴转换器，包括同轴连接器、盖板和波导，所述波导包括上腔体和下腔体，所述上腔体与所述下腔体固定后形成左右两端具有开口的波导腔，所述盖板用于将所述波导腔的左侧端口封闭，所述同轴连接器固定到所述上腔体上，所述上腔体的内表面形成有上脊，所述下腔体的上表面形成有下脊，所述上脊与所述下脊相对设置，且两者之间保持有距离，中心柱的上端依次经所述下腔体的下脊以及上腔体的上脊后插入到所述同轴连接器内，所述中心柱的下端固定再所述下腔体的外侧。

3、进一步的技术方案在于：所述上腔体在靠近盖板的一端的上表面形成有用于固定同轴连接器的第一安装凸台，所述第一安装凸台的中心形成有第一通孔，与所述第一通孔相对应的所述上腔体上形成有第二通孔，所述第二通孔贯穿所述上脊的左侧端部。

4、进一步的技术方案在于：所述上腔体上形成有上半波导腔，所述上半波导腔的上内壁包括第一水平面、第一倾斜面以及第二水平面，所述第一水平面从所述波导腔的右侧端口向其左侧延伸，并经所述第一倾斜面与所述第二水平面连接，所述第一倾斜面的高度逐渐降低。

5、进一步的技术方案在于：所述上脊沿所述上半波导腔的上内壁横向设置，所述上脊包括上第一段脊、上第二段脊以及上第三段脊，所述上第一段脊水平的设置在所述第一水平面上，且所述上第一段脊从所述波导腔的右侧端口向其左侧端口延伸，并经所述上第二段脊与所述上第三段脊的一端连接，所述上第三段脊的左侧端部延伸至所述第二水平面的中部，所述上第二段脊与所述第一倾斜面平行设置，所述上第三段脊与所述第二水平面平行设置。

6、进一步的技术方案在于：所述第二通孔从上到下依次穿过所述上腔体的外侧壁以及所述上第三段脊，所述中心柱的上部的直径小于所述第二通孔的内径，使得当所述中心柱的上端插入到所述上腔体时所述中心柱不与所述上腔体接触，所述上第三段脊的左侧端部形成有凸台，所述凸台使得所述第二通孔的下部形成部分半孔。

7、进一步的技术方案在于：所述下腔体在靠近所述盖板的一端的下表面形成有用于固定中心柱的第二安装凸台，所述第二安装凸台上形成有凹槽，所述凹槽的中心形成有第三通孔，与所述第三通孔相对应的所述下腔体上形成有第四通孔，所述第四通孔为台阶孔，与所述中心柱的下部相适配，所述第四通孔贯穿所述下脊的左侧端部，所述第四通孔与所述第二通孔相对设置，所述中心柱的上端经所述第三通孔进入所述下腔体，再经所述第四通孔穿出所述下腔体，之后经所述第二通孔后经所述第一通孔穿出所述上腔体，最后使所述中心柱的上端进入所述同轴连接器。

8、进一步的技术方案在于：所述下腔体上形成有下半波导腔，所述下半波导腔的下内壁包括第三水平面、第二倾斜面以及第四水平面，所述第三水平面从所述波导腔的右侧端口向其左侧延伸，并经所述第二倾斜面与所述第四水平面连接，所述第二倾斜面的高度逐渐升高。

9、进一步的技术方案在于：所述下脊沿所述下半波导腔的下内壁横向设置，所述下脊包括下第一段脊、下第二段脊以及下第三段脊，所述下第一段脊水平的设置在所述第三水平面上，且所述下第一段脊从所述波导腔的右侧端口向其左侧端口延伸，并经所述下第二段脊与所述下第三段脊的一端连接，所述下第三段脊的左侧端部延伸至所述第四水平面的中部，所述下第二段脊与所述第二倾斜面平行设置，所述下第三段脊与所述第四水平面平行设置。

10、进一步的技术方案在于：所述第四通孔从下到上依次穿过所述下腔体的外侧壁以及所述下第三段脊，所述中心柱的中下部与所述第四通孔相适配，使得当所述中心柱的中部插入到所述下腔体时所述中心柱与所述下脊接触，所述下第三段脊的左侧端部形成有凸台，所述凸台使得所述第四通孔的上部形成部分半孔。

11、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：相较于标准的波导-同轴转换结构，由于本申请的波导中设置了双脊，使波导本身具有比较宽的带宽，双脊波导到同轴的转换结构可以实现更宽的工作带宽。 双脊波导中由脊结构起到阻抗匹配的作用，因此在转换部分无需添加调钉来实现阻抗匹配。同轴结构的内导体（中心柱）直接与脊波导的下脊相连接，实现了电磁波平衡-不平衡传输的转换。

12、由于波导的主模截止频率（低频频率）主要受矩形（波导）的长边，也就是 a 边尺寸的影响，因此通过设置相关的倾斜面来缩减 b边（短边）尺寸，对于波导的主模截止频率影响很小；同时窄 b 边结构，可减小矩形波导的口面尺寸，改变波导口面的长宽比，可在一定程度上提高高次模的截止频率（高频频率） ，从而达到进一步扩展带宽的目的，因此，利用窄b边结构进一步拓展高频带宽，实现转换结构的超宽带工作状态。

技术特征：

1.一种双脊扩频波导同轴转换器，其特征在于：包括同轴连接器（1）、盖板（2）和波导，所述波导包括上腔体（3）和下腔体（4），所述上腔体（3）与所述下腔体（4）固定后在其内部形成左右两端具有开口的波导腔，所述盖板（2）用于将所述波导腔的左侧端口封闭，所述同轴连接器（1）固定到所述上腔体（3）上，所述上腔体（3）的下表面形成有上脊（5），所述下腔体（4）的上表面形成有下脊（6），所述上脊（5）与所述下脊（6）相对设置，且两者之间保持有距离，中心柱（7）的上端依次经所述下腔体（4）的下脊（6）以及上腔体（3）的上脊（5）后插入到所述同轴连接器（1）内，所述中心柱（7）的下端固定在所述下腔体（4）的外侧。

2.如权利要求1所述的双脊扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述上脊（5）和下脊（6）沿所述上腔体（3）和所述下腔体（4）的左右方向延伸，且所述上脊（5）和下脊（6）位于所述波导前后方向的中间。

3.如权利要求1所述的双脊扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述上腔体（3）在靠近盖板（2）的一端的上表面形成有用于固定同轴连接器（1）的第一安装凸台（31），所述第一安装凸台（31）的中心形成有第一通孔（32），与所述第一通孔（32）相对应的所述上腔体（3）上形成有第二通孔（33），所述第二通孔（33）贯穿所述上脊（5）的左侧端部。

4.如权利要求3所述的双脊扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述上腔体（3）上形成有上半波导腔，所述上半波导腔的上内壁包括第一水平面（34）、第一倾斜面（35）以及第二水平面（36），所述第一水平面（34）从所述波导腔的右侧端口向其左侧延伸，并经所述第一倾斜面（35）与所述第二水平面（36）连接，所述第一倾斜面（35）的高度逐渐降低。

5.如权利要求4所述的双脊扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述上脊（5）沿所述上半波导腔的上内壁横向设置，所述上脊（5）包括上第一段脊（51）、上第二段脊（52）以及上第三段脊（53），所述上第一段脊（51）水平的设置在所述第一水平面（34）上，且所述上第一段脊（51）从所述波导腔的右侧端口向其左侧端口延伸，并经所述上第二段脊（52）与所述上第三段脊（53）的一端连接，所述上第三段脊（53）的左侧端部延伸至所述第二水平面（36）的中部，所述上第二段脊（52）与所述第一倾斜面（35）平行设置，所述上第三段脊（53）与所述第二水平面（36）平行设置。

6.如权利要求5所述的双脊扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述第二通孔（33）从上到下依次穿过所述上腔体（3）的外侧壁以及所述上第三段脊（53），所述中心柱（7）的上部的直径小于所述第二通孔（33）的内径，使得当所述中心柱（7）的上端插入到所述上腔体（3）时所述中心柱（7）不与所述上腔体（3）接触，所述上第三段脊（53）的左侧端部形成有凸台，所述凸台使得所述第二通孔（33）的下部形成部分半孔。

7.如权利要求3所述的双脊扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述下腔体（4）在靠近所述盖板（2）的一端的下表面形成有用于固定中心柱的第二安装凸台（41），所述第二安装凸台（41）上形成有凹槽，所述凹槽的中心形成有第三通孔（42），与所述第三通孔（42）相对应的所述下腔体（4）上形成有第四通孔（43），所述第四通孔（43）为台阶孔，与所述中心柱（7）的下部相适配，所述第四通孔（43）贯穿所述下脊（6）的左侧端部，所述第四通孔（43）与所述第二通孔（33）相对设置，所述中心柱（7）的上端经所述第三通孔（42）进入所述下腔体（4），再经所述第四通孔（43）穿出所述下腔体（4），之后经所述第二通孔（33）后经所述第一通孔（32）穿出所述上腔体（3），最后使所述中心柱（7）的上端进入所述同轴连接器（1）。

8.如权利要求7所述的双脊扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述下腔体（4）上形成有下半波导腔，所述下半波导腔的下内壁包括第三水平面（44）、第二倾斜面（45）以及第四水平面（46），所述第三水平面（44）从所述波导腔的右侧端口向其左侧延伸，并经所述第二倾斜面（45）与所述第四水平面（46）连接，所述第二倾斜面（45）的高度逐渐升高。

9.如权利要求8所述的双脊扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述下脊（6）沿所述下半波导腔的下内壁横向设置，所述下脊包括下第一段脊（61）、下第二段脊（62）以及下第三段脊（63），所述下第一段脊（61）水平的设置在所述第三水平面（44）上，且所述下第一段脊（61）从所述波导腔的右侧端口向其左侧端口延伸，并经所述下第二段脊（62）与所述下第三段脊（63）的一端连接，所述下第三段脊（63）的左侧端部延伸至所述第四水平面（46）的中部，所述下第二段脊（62）与所述第二倾斜面（45）平行设置，所述下第三段脊（63）与所述第四水平面（46）平行设置。

10.如权利要求9所述的双脊扩频波导同轴转换器，其特征在于：所述第四通孔（43）从下到上依次穿过所述下腔体（4）的外侧壁以及所述下第三段脊（63），所述中心柱（7）的中下部与所述第四通孔（43）相适配，使得当所述中心柱（7）的中部插入到所述下腔体（4）时所述中心柱（7）与所述下脊（6）接触，所述下第三段脊（63）的左侧端部形成有凸台，所述凸台使得所述第四通孔（43）的上部形成部分半孔。

技术总结
本发明公开了一种双脊扩频波导同轴转换器，涉及微波通信用器件技术领域。所述转换器包括同轴连接器、盖板和波导，所述波导包括上腔体和下腔体，所述上腔体与所述下腔体固定后形成左右两端具有开口的波导腔，所述盖板用于将所述波导腔的左侧端口封闭，所述同轴连接器固定到所述上腔体上，所述上腔体的内表面形成有上脊，所述下腔体的上表面形成有下脊，所述上脊与所述下脊相对设置，且两者之间保持有距离，中心柱的上端依次经所述下腔体的下脊以及上腔体的上脊后插入到所述同轴连接器内，所述中心柱的下端固定再所述下腔体的外侧。所述转换器能够实现电磁波平衡‑不平衡传输，且带宽较宽。

技术研发人员：胡南,刘爽,刘建睿,赵丽新,谢文青
受保护的技术使用者：北京星英联微波科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14