一種大功率寬頻帶波導同軸轉換器的制作方法

本實用新型涉及微波通信技術領域，具體涉及一種大功率寬頻帶波導同軸轉換器。

背景技術：

波導同軸轉換器是微波通信電路中重要的連接器件，其在微波系統中應用十分廣泛，對于波導同軸轉換器的設計的基本要求是低駐波和低插入損耗。隨著微波通信技術的日益發展，對波導同軸轉換器的承受功率和頻帶寬度的要求越來越高。目前部分波導同軸轉換器雖然能夠滿足高承受功率的要求，但其頻帶寬度較窄。另一部分波導同軸轉換器的頻帶寬度較寬，但不能滿足高承受功率的要求，一般市場上的波導同軸轉換器產品的平均承受功率也僅在100W-200W之間。

綜上，目前市面上大多數波導同軸轉換器均無法同時滿足寬頻帶和高承受功率的要求，不能滿足大功率寬頻帶的微波信號的傳輸。

鑒于上述缺陷，本實用新型創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本實用新型。

技術實現要素：

為解決上述技術缺陷，本實用新型采用的技術方案在于，提供一種大功率寬頻帶波導同軸轉換器，包括同軸連接器和波導，所述同軸連接器與所述波導可拆卸連接，所述波導包括調節蓋板、波導上寬壁和波導下寬壁，所述調節蓋板分別與所述波導上寬壁和所述波導下寬壁連接，所述波導上寬壁上設有第一脊，所述第一脊上設有第一調節塊，所述波導下寬壁上設有第二脊，所述第二脊上設有第二調節塊。

較佳的，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。

較佳的，所述同軸連接器包括中心柱和同軸連接器外殼，所述中心柱呈圓柱狀，所述中心柱與所述同軸連接器外殼間填充空氣做為介質，所述同軸連接器外殼上設有第一饋電孔，所述中心柱貫穿所述第一饋電孔。

較佳的，所述波導上寬壁上設有第二饋電孔，所述中心柱貫穿所述第二饋電孔，所述第二饋電孔呈圓柱狀。

較佳的，所述第一脊長度大于所述第二脊，所述第一脊與所述第二脊長度差值等于所述第二饋電孔半徑與所述中心柱半徑的差值。

較佳的，所述波導還包括波導第一窄壁和波導第二窄壁，所述波導上寬壁分別與所述波導第一窄壁和所述波導第二窄壁固定連接，所述波導下寬壁分別與所述波導第一窄壁和所述波導第二窄壁固定連接。

較佳的，所述調節蓋板、所述波導上寬壁、所述波導下寬壁、所述波導第一窄壁和所述波導第二窄壁共同圍成波導腔體，所述波導腔體內部填充空氣作為介質，所述波導腔體一端開放。

較佳的，所述波導還包括法蘭盤，所述法蘭盤分別與所述波導上寬壁、所述波導下寬壁、所述波導第一窄壁和所述第二窄壁固定連接，所述法蘭盤上設置有輸出端口、定位銷釘和若干通孔，所述波導通過所述通孔與待連接的部件可拆卸連接。

較佳的，所述中心柱通過中心柱寬端與同軸線的內導體可拆卸連接。

較佳的，所述中心柱的材質為鈹磷青銅或鈹青銅，所述同軸連接器外殼的材質為不銹鋼或銅，制作所述波導的材質為銅或鋁。

與現有技術比較本實用新型的有益效果在于：本實用新型提供的一種大功率寬頻帶波導同軸轉換器，其中心柱與調節蓋板的距離能夠進行調節，其第一調節塊和第二調節塊的尺寸和形狀也能夠進行調節，通過調節使波導獲得準確的阻抗匹配，進而使大功率寬頻帶波導同軸轉換器在通帶內能夠獲得最佳的駐波系數和平坦度。該大功率寬頻帶波導同軸轉換器的中心柱和同軸連接器外殼之間采用空氣介質，使其平均承受功率能夠達到500W，能夠滿足大功率信號傳輸的要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1是本實用新型實施例一中大功率寬頻帶波導同軸轉換器的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例一的俯視圖；

圖3是本實用新型實施例一的A-A剖面圖；

圖4是本實用新型實施例一的B-B剖面圖；

圖5是本實用新型實施例一的C-C剖面圖。

具體實施方式

以下結合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。

實施例一

如圖1所示，為本實用新型實施例一中大功率寬頻帶波導同軸轉換器的結構示意圖；如圖2所示，為本實用新型實施例一的俯視圖。本實用新型實施例一提供的一種大功率寬頻帶波導同軸轉換器，其包括同軸連接器1和波導2，同軸連接器1與波導2可拆卸連接，優選的，同軸連接器1與波導2采用螺釘連接或者卡接。同軸連接器1優選為N型同軸連接器，或SMA型接頭。

如圖3所示，為本實用新型實施例一的A-A剖面圖。同軸連接器1包括同軸連接器外殼3和中心柱6，中心柱6呈圓柱狀，同軸連接器外殼3內設有第一饋電孔5，第一饋電孔5呈圓柱狀，第一饋電孔5的半徑大于中心柱6。中心柱6貫穿第一饋電孔5。第一饋電孔5和中心柱6之間填充空氣作為介質。中心柱6所使用的材料為鈹磷青銅或鈹青銅。中心柱6與同軸線的內導體可拆卸連接的一端為中心柱寬端4。同軸連接器外殼3所使用的材料為不銹鋼或銅。

如圖4所示，為本實用新型實施例一的B-B剖面圖；如圖5所示，為本實用新型實施例一的C-C剖面圖。波導2包括連接部、調節蓋板7、波導上寬壁9、波導下寬壁11、波導第一窄壁19和波導第二窄壁20，所述連接部優選為法蘭盤14，法蘭盤14上設置有定位銷釘15、輸出端口16和若干通孔21,波導2通過通孔21與待連接的部件可拆卸連接。波導上寬壁9上設有基座8,波導上寬壁9通過基座8與同軸連接器1可拆卸連接。波導上寬壁9上還設有第二饋電孔17，第二饋電孔17呈圓柱狀，第二饋電孔17的半徑與第一饋電孔5相同，第二饋電孔17位置與第一饋電孔5對應，中心柱6貫穿第二饋電孔17。

波導2靠近中心柱6的一端為電磁信號的輸入端，波導2靠近法蘭盤14的一端為電磁信號的輸出端。波導2選用良導體材料制作，優選金屬銅或鋁，其能夠降低電磁波的反射。

波導2為雙脊波導，波導上寬壁9和波導下寬壁11通過波導第一窄壁19和波導第二窄壁20固定連接，波導上寬壁9內壁上設有第一脊10，波導下寬壁11設有第二脊12，波導上寬壁9、波導下寬壁11、波導第一窄壁19、波導第二窄壁20共同圍繞成一波導腔體13，波導腔體13一端開放并與輸出端口16連通，波導腔體13另一端通過調節蓋板7進行封閉。調節蓋板7分別與波導上寬壁9、波導下寬壁11、波導第一窄壁19和波導第二窄壁20可拆卸連接，優選的，使用螺釘連接。調節蓋板7為金屬材質，作為波導2的短路板，調節蓋板7與中心柱6之間的距離能夠調節。

當同軸連接器1通過基座8與波導2連接后，中心柱6插入波導2內部，中心柱6與波導下寬壁11正交并呈L型，波導下寬壁11上設有加固孔18，中心柱6插入并貫穿加固孔18。中心柱6與波導下寬壁11通過固定螺母連接，中心柱6與波導下寬壁11之間通過螺母固定后，可以進一步用膠或者焊接。其好處在于，使得波導同軸轉換器結構穩定，增強抗震動沖擊能力，增加波導同軸轉換器的耐久性。

第一脊10端面呈斜率恒定的斜面，第一脊10的高度從其靠近中心柱6的一端到其靠近輸出端口16的另一端間逐步降低。第二脊12端面呈斜率恒定的斜面，第二脊12的高度從其靠近中心柱6的一端到其靠近輸出端口16的另一端間逐步升高。上述第一脊10和第二脊12的結構使得波導同軸轉換器能夠在寬頻帶中穩定傳輸。第一脊10的長度大于第二脊12，第一脊10和第二脊12的長度之差等于第二饋電孔17與中心柱6半徑之差。其好處在于：使波導2獲得準確的阻抗匹配。第一脊10靠近調節蓋板7的一端還設有第一調節塊22，第一調節塊22與波導上寬壁9固定連接，第一調節塊22位于調節蓋板7與第二饋電孔17之間。第二脊12靠近調節蓋板7的一端還設有第二調節塊23，第二調節塊23與波導下寬壁11固定連接，第二調節塊23位于調節蓋板7與加固孔18 之間。第一調節塊22和第二調節塊23的尺寸和形狀能夠進行調節。能夠通過機械加工或人工調整來改變第一調節塊22和第二調節塊23的尺寸和形狀。

在相同的傳輸條件下，傳統波導同軸轉換器的中心柱與同軸連接器之間設有聚四氟乙烯介質，其頻帶寬度為7.5至18.0GHz，其平均承受功率只有100-200W，當傳統波導同軸轉換器中傳輸大功率信號時，中心柱很容易被擊穿，導致電器性能失效。傳統結構的波導同軸轉換器無法應用于大功率工況下。傳統波導同軸轉換器的中心柱與同軸連接器外殼之間若使用空氣為介質，其頻帶寬度則較大程度地縮小。

本實施例通過調整第一調節塊22和第二調節塊23的尺寸和形狀以及中心柱6和調節蓋板7的距離，使波導2的等效阻抗能夠進行調節，進而使波導2獲得準確的阻抗匹配。當波導2阻抗匹配時，波導同軸轉換器能夠獲得最佳的駐波系數和平坦度。

由于波導2的等效阻抗能夠進行調節，因此本實施例中的大功率寬頻帶波導同軸轉換器的頻帶寬度也能夠達到7.5至18.0GHz。同時，本實施例中中心柱6和同軸連接器外殼3之間采用空氣介質，其平均承受功率能夠達到500W，能夠滿足工程指標更高的要求。

本實施例中的大功率寬頻帶波導同軸轉換器在不減小頻帶寬度的前提下，其平均承受功率相較于傳統的波導同軸轉換器得到了擴展。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，對本實用新型而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業技術人員理解，在本實用新型權利要求所限定的精神和范圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內。