专利名称：波导极化转接器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种波导转接器，具体地说，是涉及一种使输入 输出极化方向垂直的波导连接的转接器。
背景技术：
在通信和雷达系统中，常常需要将矩形波导的极化方向扭转90 度。这通常是采用扭波导来实现的。这种扭波导结构为空间曲线，需 要单独加工，难以与其它微波零部件作为一体来加工。
2008年7月，Kirilenko等人IEEE Trans. MTT_56(7), pp. 1633-1637， 2008报道了一种波导转接器，使加工比普通扭波导 容易。但是，这种转接器的输入波导、输出波导和转接器需要分开加 工，然后通过螺钉连接。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种波导极化转接器，与现有技术相 比，结构更简单，加工更方便。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为
波导极化转接器，其特征在于，所述波导极化转接器由盖板和底 座组成，盖板固定设置于底座上表面。
所述底座由输入耦合孔、过渡波导、金属体、输出耦合孔，输入 波导和输出波导组成，金属体设置于过渡波导内，其底面与过渡波导 底面在同一平面内，且金属体侧面与过渡波导侧面局部或整体连接，输入波导通过输入耦合孔与过渡波导一端相连接，输出波导通过输出 耦合孔与过渡波导另一端相连接，且输入波导的长边与输出波导的长 边相互垂直。
所述输入耦合孔、过渡波导、金属体、输出耦合孔、输入波导和
输出波导均为矩形体。
所述金属体与水平面的交截面的面积从上到下单调递增或不变。 所述金属体的左侧面与过渡波导的左侧面连接，且两者位于同一
平面内。
所述输入耦合孔的左侧面和过渡波导的左侧面连接，且两者位于
同一平面内；所述输出耦合孔的右侧面和过渡波导的右侧面连接，且 输出耦合孔的右侧面和过渡波导的右侧面位于同一平面内。
所述输入耦合孔、过渡波导、输出耦合孔、输入波导和输出波导 的上表面均位于同一平面内。
所述输入耦合孔短边尺寸等于输入波导短边尺寸，或输入耦合孔 短边尺寸比输入波导短边尺寸至少小lmm。
所述输出耦合孔长边尺寸等于输出波导长边尺寸，或输出耦合孔 长边尺寸比输出波导长边尺寸至少小1mm。
所述波导极化转接器内至少设有一个金属体。
本实用新型中，过渡波导可以看作谐振器，通过该谐振器实现两 个极化方向垂直的矩形波导模式的转换。过渡波导在横向和纵向的尺 寸均可根据实际需要进行变化。
所述耦合孔大小、位置均可以变化，从而有效地控制所设计的扭波导的工作带宽，以满足实际需要。
本实用新型的工作原理加载金属体的过渡波导中存在某工作模 式，该模式具有相互垂直的电场分量。微波通过输入耦合孔和该工作 模式的一个方向的电场分量激励起该工作模式。该工作模式又通过其 中的另一个相互垂直的电场分量和输出耦合孔输出与输入微波极化 方向垂直的微波。
所述金属体为本实用新型的关键设计，具有很大的设计灵活性。 该金属体的最佳形状为矩形柱，此外，也可以为圆柱体或其他的不规 则柱体。金属体可以有选择地和过渡波导的侧壁或底部相连。
本实用新型及其与之相连的微波结构可通过冼加工一次性完成 底座，再根据底座加工盖板即可。与现有技术相比，本实用新型加工 更方便，结构更简单，在与之相连的微波结构之间均不再需要螺钉固 定，避免几部分分开加工所带来的加工和装配过程中的繁琐工序并可 以避免装配误差。本实用新型主要用于各微波波段的电子系统中，特 别是雷达、天馈系统、导弹制导、通信等军事及民用领域。
图1为本实用新型-实施例1的俯视图。
图2为图1的右视图。
图3实施实例1的散射矩阵参数示意图。
图4为本实用新型-实施例2的俯视图。
图5为图4的右视图。
图6实施实例2的散射矩阵参数示意图。
图7为本实用新型-实施例3的俯视图。
图8实施实例3的散射矩阵参数示意图。
具体实施方式
实施例l
如图1 图2所示， 一种波导极化转接器，其特征在于，所述波 导极化转接器由盖板和底座组成，盖板固定设置于底座上表面。
所述底座由输入耦合孔l、过渡波导2、金属体3和输出耦合孔 4组成，过渡波导2为一个截面为矩型的空腔，金属体3设置于过渡 波导2内，其底面与过渡波导2底面在同一平面内，且金属体侧面与 过渡波导侧面局部或整体连接，输入波导5通过输入耦合孔1与过渡 波导2 —端相连接，输出波导6通过输出耦合孔4与过渡波导2另一 端相连接，且输入耦合孔1的长边与输出耦合孔4的长边相互垂直。
所述输入耦合孔l、过渡波导2、金属体3和输出耦合孔4均为 矩形体。
所述输入耦合孔1、过渡波导2和输出耦合孔4的上表面均位于 同一平面内。
所述的输入耦合孔1宽边与过渡波导2水平方向平行,且输入耦 合孔1的宽边比过渡波导水平方向的宽度小。
所述的输入耦合孔2宽边与过渡波导2垂直方向平行，且输入耦 合孔2的宽边比过渡波导2垂直方向尺寸小；输入耦合孔2偏向过渡 波导的右面壁。
因此使得输入耦合孔1和输出耦合孔4宽边互相垂直。
所述的金属体3高度小于过渡波导垂直方向尺寸，周围四面均与 过渡波导不接触；它位于过渡波导的中心。如图3所示为设计的一个波导极化转接器的S曲线；该转接器的
主要物理尺寸如下输入波导水平和垂直方向尺寸为22.86mmX 10。 16mm;输出波导水平和垂直方向尺寸为10。 16mmX22。 86mm;输入耦 合孔水平和垂直方向尺寸为21.74mmX10. 16mrn;输出耦合孔水平和 垂直方向尺寸为10。16mmX19.46mm;过渡波导水平、垂直和纵向尺 寸为21.98mmX14. 57mmX21. 18mm;金属体横截面水平、垂直和纵向 尺寸为6。79mmX13.67mmX11.02mm。从图中可以看出Sll参数在 7. 7GHz-8, 3GHz的频率范围达到-30dB。 实施例2
如图4、图5所示，本实施例与实施例1的主要区别在于过渡波 导2中金属体3是两个，其他结构相同。
如图6所示为设计的一个波导极化转接器的S曲线；该转接器的 主要物理尺寸如下输入波导水平和垂直方向尺寸为22。86ramX 10. 16mm;输出波导水平和垂直方向尺寸为10. 16mmX22. 86mm;输入耦 合孔水平和垂直方向尺寸为17.49mmX10, 16mm;输出耦合孔水平和 垂直方向尺寸为10。 16mmX19. 72mm;过渡波导为23. 3mmX21. 79mm X23.93mm; —个金属体水平、垂直和纵向尺寸为13. 28mmX 13. 73mm X5. 39mm，另一个金属体水平、垂直和纵向尺寸为8. 92mmX 14. 51mm X5. 39rran。从图中可以看出Sll在8GHz-9GHz的频率范围达到-20dB。
实施例3
如图7所示，本实施例与实施例1的区别在于金属体3的四个面， 在过渡波导的底面、左面、输入耦合孔方向的面和输出耦合孔方向的面，共四个面上相连。
如图8所示为设计的一个波导极化转接器的S曲线；该转接器的
主要物理尺寸如下；输入波导水平和垂直方向尺寸为22. 92鹏X 10. 08mm;输出波导水平和垂直方向尺寸为10. 08mmX22。 92mm;输入耦 合孔水平和垂直方向的尺寸为21.76mmX10.08mm;输出耦合孔水平 和垂直方向的尺寸为10.08mmX21.76mm;过渡波导水平、垂直方向 和纵向尺寸为21。 77mmX21. 95mmX21. 77mm;金属体水平方向宽度为 11.69mm，垂直方向高度为11. 69mm， 纵向尺寸与过渡波导的纵向尺 寸相同。从图中可以看出Sll在7GHz-9GHz的频率范围达到-30dB。
权利要求1.波导极化转接器，其特征在于，所述波导极化转接器由盖板和底座组成，盖板固定设置于底座上表面。
2. 根据权利要求1所述的波导极化转接器，其特征在于，所述底 座由输入耦合孔(1)、过渡波导(2)、金属体(3)、输出耦合孔(4)， 输入波导(5)和输出波导(6)组成，金属体(3)设置于过渡波导(2)内，其底面与过渡波导(2)底面在同一平面，且金属体侧面与 过渡波导侧面局部或整体连接，输入波导(5)通过输入耦合孔(1) 与过渡波导(2) —端相连接，输出波导(6)通过输出耦合孔(4) 与过渡波导(2)另一端相连接，且输入波导(5)的长边与输出波导(6)的长边相互垂直。
3. 根据权利要求2所述的波导极化转接器，其特征在于，所述输 入耦合孔(1)、过渡波导(2)、金属体(3)、输出耦合孔(4)、输入 波导(5)和输出波导(6)均为矩形体。
4. 根据权利要求2所述的波导极化转接器，其特征在于，所述金 属体(3)与水平面的交截面的面积从上到下单调递增或不变。
5. 根据权利要求2所述的波导极化转接器，其特征在于，所述金 属体(3)的左侧面与过渡波导(2)的左侧面连接，且两者位于同一 平面内。
6. 根据权利要求2所述的波导极化转接器，其特征在于，所述输 入耦合孔(1)的左侧面和过渡波导(2)的左侧面连接，且两者位于 同一平面内；所述输出耦合孔(4)的右侧面和过渡波导(2)的右侧 面连接，且输出耦合孔(4)的右侧面和过渡波导(2)的右侧面位于同一平面内。
7. 根据权利要求2所述的波导极化转接器，其特征在于，所述输 入耦合孔(1)、过渡波导(2)、输出耦合孔(4)、输入波导(5)和 输出波导(6)的上表面均位于同一平面内。
8. 根据权利要求2所述的波导极化转接器，其特征在于，所述输 入耦合孔短边尺寸等于输入波导短边尺寸，或输入耦合孔短边尺寸比 输入波导短边尺寸至少小lmm。
9. 根据权利要求2所述的波导极化转接器，其特征在于，所述输 出耦合孔长边尺寸等于输出波导长边尺寸，或输出耦合孔长边尺寸比 输出波导长边尺寸至少小lmm。
10. 根据权利要求2所述的波导极化转接器，其特征在于，所述 波导极化转接器内至少设有一个金属体(3)。
专利摘要本实用新型公开了一种波导极化转接器，由底座和盖板组成，所述底座由输入耦合孔、过渡波导、金属体和输出耦合孔组成。过渡波导为一个矩型空腔，金属体设置于过渡波导内，且金属体底面与过渡波导底面在同一平面内，其侧面与过渡波导侧面局部或整体连接。输入波导通过输入耦合孔与过渡波导一端相连接，输出波导通过输出耦合孔与过渡波导另一端相连接，且输入波导的长边与输出波导的长边相互垂直。本实用新型及其相连接的外部微波结构可分为底座和盖板两部分通过铣切加工。与现有技术相比，结构更简单，加工更方便，可以有效地避免装配误差。本实用新型主要用于各微波波段的通信和雷达等系统中。
文档编号H01P1/161GK201374372SQ20092007919
公开日2009年12月30日 申请日期2009年2月23日 优先权日2009年2月23日
发明者川 丁, 张贞鹏, 王清源 申请人:成都赛纳赛德科技有限公司