保证无法兰波导与有法兰波导高精度连接的控制方法与流程

本发明涉及微波部件技术领域，特别涉及一种保证无法兰波导与有法兰波导高精度连接的控制方法。

背景技术：

波导作为电磁波传送的关键结构件，已被广泛应用于无线电通讯、雷达、导航等无线电领域。就结构形式而言，波导是一种采用铜、铝等金属制成的空心金属管，为此波导与一般工程管道一样，它也有着不同管道间的连接需求。但由于波导担负着微波信号传输的重任，有严格的电性能指标、可靠性等要求，故在连接方面有着非常高的尺寸精度和形位精度要求。目前波导的常用连接方式为法兰连接，所以波导的两端面一般均焊接有连接法兰盘，而且GB11449专门对波导法兰的结构形式进行了规范化。随着微波技术的发展，不同的系统功能需求致使不同的波导连接结构应运而生，如中国发明专利CN 203644919 U中公开的一种同轴波导转换解决了现有同轴波导转换器无法在400℃高温环境下传输毫米波信号的问题；而中国发明专利CN 202871955 U中公开了一种内置有锥型腔的矩圆波导转换器、CN 203950900 U中公开了一种能够与至少具有两个管道的裂缝波导配合使用的波导同轴转换器；中国发明专利CN 1145337 C中公开了一种在不同类型不同辐射介质波导之间具有线性转换部分的不辐射介质波导，等等。

然而随着无线电领域设备小型化、紧凑化发展，如何提高有限空间的利用率面临日益严峻的挑战。为此在某些特定情况下，需要波导从某些部件的空洞或狭小空间穿过，故由此导致部分波导将无法设置法兰盘，所以如何在满足国家标准的情况和保证连接尺寸和形位精度的情况下，将外无法兰波导与有法兰波导进行连接是一项有待解决的新问题，而如上所述的现有相关研究和技术资料等对此均未提及或解决。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种保证无法兰波导与有法兰波导高精度连接的控制方法。

本发明保证无法兰波导与有法兰波导高精度连接的控制方法，包括以下步骤：

a)按GB11449和GB11450设计一个有法兰的波导和一个无法兰的波导，有法兰的波导的端口处设置有扼流槽和连接孔；无法兰的波导的外截面设置为圆形，无法兰的波导的顶部外径略小于下部，形成轴肩；

b)设置一个凸法兰盘，凸法兰盘上阵列设置有若干个上螺纹孔和贯穿的光孔，凸法兰盘上表面中部设置有沉孔和贯穿的上导向孔，凸法兰盘下侧设置有沿竖直方向的导向柱，导向柱内侧设置有上锥形孔，上锥形孔的锥面向外倾斜，有法兰的波导下端与沉孔相配合并用内螺栓与上螺纹孔固定；

c)在凸法兰盘下方设置一个凹法兰盘，凹法兰盘上部设置有内导向孔，内导向孔的内壁与凸法兰盘上导向柱的外壁相配合，凹法兰盘上设置有与光孔位置相对的下螺纹孔，外螺栓穿过光孔和下螺纹孔将凸法兰盘和凹法兰盘连接，凹法兰盘中部还设置有下锥形孔，下锥形孔的锥角与上锥形孔相同，且下锥形孔的锥面向内倾斜；

d)在上锥形孔和下锥形孔之间设置有一上下两端均有锥面的膨胀套，膨胀套为中空结构，且膨胀套上端和下端的锥面分别能够与上锥形孔和下锥形孔的锥面相配合，膨胀套上端和下端的锥角均与上锥形孔和下锥形孔相同；

e)将无法兰的波导从下向上依次穿过下锥形孔、膨胀套和上锥形孔，最终无法兰的波导的顶部固定在上导向孔中；

f)将外螺栓逐渐旋入下螺纹孔中，凹法兰盘与凸法兰盘的间距逐渐缩小，在下锥形孔和上锥形孔的作用下，膨胀套向凸法兰盘方向移动，并向内收缩，膨胀套夹紧无法兰的波导，同时无法兰的波导的轴肩紧贴上锥形孔的内壁。

本发明保证无法兰波导与有法兰波导高精度连接的控制方法，其中所述上锥形孔的范围为20°～60°。

本发明保证无法兰波导与有法兰波导高精度连接的控制方法与现有技术不同之处在于本发明保证无法兰波导与有法兰波导高精度连接的控制方法具有以下特点：

1.本发明基于锥面自动定心原理，设计了上锥形孔与膨胀套上端锥面、下锥形孔与膨胀套下端锥面两组锥形配合面，并借助上导向孔的导向结构，从而同时实现了无法兰波导的径向、轴向的无偏心夹紧，以及周向定位，进而保证了无法兰波导与有法兰波导高精度连接。

2.本发明在不改变波导接口的条件下，即符合国标要求，实现了无法兰波导与带法兰波导的高精度连接，为此能够完全保证两个波导连接处的电性能满足指标要求。

3.在保证两波导端口截面形状尺寸相同时，本发明不受限于波导信道的内截面形状，故可实现多种不同波导间的高精度连接。

下面结合附图对本发明的保证无法兰波导与有法兰波导高精度连接的控制方法作进一步说明。

附图说明

图1为本发明中无法兰波导与有法兰波导安装后的结构示意图；

图2为本发明中无法兰波导与有法兰波导安装后的剖视图；

图3为本发明中凸法兰盘的俯视图；

图4为图3中B-B向剖视图；

图5为本发明中凹法兰盘的俯视图；

图6为图5中A-A向剖视图；

图7为本发明中膨胀套的结构示意图。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明保证无法兰波导与有法兰波导高精度连接的控制方法，按照如下步骤进行：

a、如图1和图2所示，按GB11449和GB11450设计一个有法兰的波导1和一个无法兰的波导7。有法兰的波导1端口处设置有扼流槽和连接孔；无法兰的波导7的外截面设置为圆形，无法兰的波导7的顶部外径略小于下部，形成轴肩8。

b、设置一个凸法兰盘4，如图3和图4所示，凸法兰盘4上阵列设置有四个上螺纹孔41和贯穿的光孔42，凸法兰盘4上表面中部设置有沉孔46和贯穿的上导向孔44，凸法兰盘4下侧设置有沿竖直方向的导向柱45，导向柱45内侧设置有上锥形孔43，上锥形孔43的锥面向外倾斜，倾角为20°～60°。有法兰的波导1下端与沉孔46相配合，并通过内螺栓2与上螺纹孔41锁紧。

c、在凸法兰盘4下方设置一凹法兰盘5，如图5和图6所示，凹法兰盘5上部设置有内导向孔51，内导向孔51的内壁与凸法兰盘4上导向柱45的外壁相配合。凹法兰盘5上设置有与凸法兰盘4的光孔42位置相对的下螺纹孔53，外螺栓3穿过光孔42和下螺纹孔53将凸法兰盘4和凹法兰盘5连接。凹法兰盘5中部还设置有下锥形孔52，下锥形孔52的锥角与上锥形孔43相同，且下锥形孔52的锥面向内倾斜，即所形成的锥角方向与上锥形孔43相反。

d、如图2所示，在上锥形孔43和下锥形孔52之间设置有一上下两端均有锥面的膨胀套6。如图7所示，膨胀套6为中空结构，且膨胀套6上端和下端的锥面分别能够与上锥形孔43和下锥形孔52的锥面相配合，即膨胀套6上端和下端的锥角均与上锥形孔43和下锥形孔52相同。

e、将无法兰的波导7从下向上依次穿过下锥形孔52、膨胀套6和上锥形孔43，最终无法兰的波导7的顶部固定在上导向孔44中。

f、将外螺栓3逐渐旋入下螺纹孔53中，凹法兰盘5与凸法兰盘4的间距逐渐缩小。在下锥形孔52和上锥形孔43的作用下，膨胀套6逐渐向凸法兰盘4方向移动，并向内收缩。膨胀套6提供了无偏心的径向作用力，夹紧无法兰的波导7；同时膨胀套6也提供了无偏心的轴向作用下，使无法兰的波导7的轴肩8紧贴上锥形孔43的内壁。

本实施方式中，有法兰的波导1和无法兰的波导7仅要求在接口处的截面形状尺寸相同，故有法兰的波导1和无法兰的波导7可以为圆型波导、矩形波导、方形波导或异形波导。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。