一种波导同轴转换关节的制作方法

本实用新型涉及微波技术领域，特别是涉及一种波导同轴转换关节。

背景技术：

在射频微波领域中，信号大多是通过射频电缆和波导管传输的。其中，波导管被广泛应用的类型主要是矩形波导和圆形波导。在实际工程运用中经常会遇到需要使用矩形波导和圆形波导相互配合传输的应用场景，这两种具有不同接口的波导在传统的连接方式中，通常需要通过两个波导同轴转换器和电缆来实现相互的连接转换。这种传统的连接方式虽然可以实现矩形波导和圆形波导的信号转换，但是由于波导器件较多且连接方式复杂，所以在对例如雷达等相关精密设备的信号进行传输时，传统连接方式的实用性不强，且传输损耗大。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统矩形波导和圆形波导的连接方式复杂，实用性不强，且传输损耗大的问题，提供一种波导同轴转换关节。

一种波导同轴转换关节，包括圆形波导连接件，内部开设有第一空腔，所述第一空腔延伸至所述圆形波导连接件的一端形成第一开口；第一调节件，通过所述第一开口伸入所述第一空腔内；第一调节配合机构，用于与所述第一调节件配合，使得所述第一调节件伸入所述第一空腔内的长度可调；矩形波导连接件，与所述圆形波导连接件连接，内部开设有第二空腔，所述第二空腔的一端与所述第一空腔远离所述第一开口的一端相连通、另一端延伸至所述矩形波导连接件的一端并形成用于连接矩形波导的标准接口，所述波导连接件的外壁开设有连通所述第二空腔的第二开口；第二调节件，通过所述第二开口伸入所述第二空腔内，且与所述第一调节件平行设置；第二调节配合机构，用于与所述第二调节件配合，使得所述第二调节件伸入所述第二空腔内的长度可调。

上述波导同轴转换关节，包括闭合连接的圆形波导连接件和矩形波导连接件，分别与圆形波导和矩形波导连接，用于实现接口不匹配的圆形波导和矩形波导之间的转换连接。本实用新型提供的波导同轴转换关节的连接方式简单，圆形波导和矩形波导间的连接只需通过一个转换器即可实现，减少了连接中间件造成的损耗。所述圆形波导连接件内设有用于调节电磁参数的第一调节件，以调节波导同轴转换关节和天线之间的匹配情况；所述矩形波导连接件内也设有用于调节电磁参数的第二调节件，以调节波导同轴转换关节和整个馈电系统之间的匹配情况。通过本实用新型提供的波导同轴转换关节来连接圆形波导和矩形波导，连接方式较为简单，在工程应用中时实用性强，并且减少了因连接过多中间件而造成损耗。通过两个调节件对所述波导同轴转换关节与天线和馈电系统之间的匹配情况进行调节，调节方式简单高效。

在其中一个实施例中，所述第一调节配合机构包括阶梯型馈电固定座，所述阶梯型馈电固定座与所述圆形波导连接件远离所述第一开口的一端连接。

在其中一个实施例中，所述第一调节件包括馈电棒，所述馈电棒通过所述阶梯型馈电固定座固定于所述第一空腔内并贯穿所述第一空腔。

在其中一个实施例中，所述馈电棒与所述馈电固定座连接的一端具有螺纹，通过所述馈电固定座上相匹配的螺纹与所述馈电固定座形成螺纹连接。

在其中一个实施例中，所述第一空腔包括与所述馈电棒的形状相匹配的圆柱空腔。

在其中一个实施例中，所述阶梯型馈电固定座为多级圆弧阶梯结构，各级圆弧阶梯的圆心共线且位于所述圆柱空腔的中心线上。

在其中一个实施例中，所述圆形波导连接件为筒状结构，所述波导同轴转换关节还包括沿筒壁的长度方向延伸的多个条形结构的加强筋。

在其中一个实施例中，所述第二调节件包括调节螺丝，所述第二调节配合机构包括所述第二开口的孔壁上设置的与所述调节螺丝相匹配的螺纹。

在其中一个实施例中，所述第二空腔包括与矩形波导的形状相匹配的矩形空腔。

在其中一个实施例中，所述接口包括法兰，与所述接口连通，所述法兰背离所述接口的一面设有卡扣台，所述波导连接件通过所述法兰和所述卡扣台与波导连接固定。

附图说明

图1为本实用新型其中一实施例的波导同轴转换关节的整体结构剖面示意图；

图2为图1所示波导同轴转换关节的主视图；

图3为图1所示波导同轴转换关节的左视图；

图4为图1所示波导同轴转换关节的右视图；

图5为图1所示波导同轴转换关节的俯视图；

图6为图1所示波导同轴转换关节的仰视图；

图7为图1所示波导同轴转换关节的整体结构示意图；

图8为图1所示波导同轴转换关节另一个角度的整体结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的优选实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本实用新型的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1为本实用新型其中一实施例的波导同轴转换关节的整体结构剖面示意图，图2至图6分别为本实用新型其中一实施例的波导同轴转换关节的主视图、左视图、右视图、俯视图和仰视图，图7和图8分别为本实用新型其中一实施例的波导同轴转换关节从不同角度上观察的整体结构示意图。参见图1，所述波导同轴转换关节10包括圆形波导连接件100、第一调节件130、第一调节配合机构140、矩形波导连接件200、第二调节件240和第二调节配合机构250。其中，所述圆形波导连接件100的内部开设有第一空腔110，所述第一空腔110延伸至所述圆形波导连接件100的一端，并在所述圆形波导连接件100的该端口形成第一开口120。第一调节件130通过所述第一开口120伸入所述第一空腔110内。所述第一调节件130通过与所述第一调节配合机构140相配合，使得所述第一调节件130伸入第一空腔110内的部分长度可调节。

所述矩形波导连接件200与所述圆形波导连接件100一体式连接，所述矩形波导连接件200的内部开设有第二空腔210。所述第二空腔210的一端与所述第一空腔110远离所述第一开口120的一端相连通，另一端延伸至所述矩形波导连接件200的一端，并在所述矩形波导连接件200的该端口形成一用于连接矩形波导的接口220。所述矩形波导连接件200的外壁开设有连通所述第二空腔210的第二开口230。第二调节件240通过所述第二开口230伸入所述第二空腔210内，所述第二调节件240与所述第一调节件平行设置。第二调节配合机构250用于与所述第二调节件240相配合，使得所述第二调节件240伸入所述第二空腔210内的部分长度可调节。

本实用新型提供的一种波导同轴转换关节10包括圆形波导连接件100和矩形波导连接件200，分别用于连接圆形波导和矩形波导，以实现接口不匹配的圆形波导和矩形波导间的转换连接。所述波导同轴转换关节10为一体化设计，圆形波导和矩形波导只需连接一个所述波导同轴转换关节10即可实现转换连接，连接方式简单，实用性强，且减少了由转换中间器件造成的损耗。所述圆形波导连接件100包括第一空腔110，所述第一空腔110内设有的第一调节件130用于实现波导同轴转换关节10和天线间的匹配。所述第一调节件130通过第一调节配合机构140调整伸入所述第一空腔110内部的长度，以调节电磁参数，从而调节波导同轴转换关节10和天线间的匹配程度。同样地，所述矩形波导连接件200包括第二空腔210，所述第二空腔210内设有的第二调节件240用于实现波导同轴转换关节10和整个馈电系统间的匹配。所述第二调节件240通过第二调节配合机构250调整伸入所述第二空腔210内部的长度，以调节电磁参数，从而调节波导同轴转换关节10和整个馈电系统间的匹配程度。通过两个调节件对所述波导同轴转换关节10与天线和馈电系统之间的匹配情况进行调节，调节方式较为简便。

在其中一个实施例中，所述第一调节配合机构140包括阶梯型馈电固定座，用于将所述第一调节件130固定于所述第一空腔110内。所述阶梯型馈电固定座与所述圆形波导连接件100远离所述第一开口120的一端连接。其中，所述阶梯型馈电固定座与所述圆形波导连接件100之间的对接为无缝嵌合连接，从而有效避免了因为存在一定的缝隙而导致有效信号泄露的现象，并保证了信号的准确传输和有效转换，提高了波导同轴转换关节10的可靠性。

请一并参见图1和图4，在该实施例中，所述阶梯型馈电固定座为多级圆弧阶梯结构，各级圆弧阶梯的圆心共线且位于所述圆柱空腔的中心线上。所述阶梯型馈电固定座具有多级圆弧阶梯结构的一端位于所述第一空腔110和所述第二空腔210的连通交界处，所述阶梯机构的阶梯高度与所述波导同轴转换关节10中传输的电磁波的波长相匹配，以起到阻抗匹配的作用，从而完成圆形波导和矩形波导之间信号的传输转换。

在其中一个实施例中，所述第一调节件130包括馈电棒，馈电棒的一端插入所述阶梯型馈电固定座，通过所述阶梯型馈电固定座固定于所述第一空腔110内部，并沿所述圆形波导连接件100的轴向贯穿所述第一空腔110。所述馈电棒用于调整所述圆形波导连接件100内的电磁参数，从而调节波导同轴转换关节10与天线间的匹配程度。

在其中一个实施例中，所述馈电棒与所述馈电固定座连接的一端的外表面上具有螺纹。所述阶梯型馈电固定座与所述馈电棒连接的一端上也具有螺纹。所述馈电棒和所述阶梯型馈电固定座通过相匹配的螺纹形成螺纹连接。所述馈电棒可以通过调整与所述阶梯型馈电固定座的螺纹连接来调节所述馈电棒伸入所述第一空腔110内的长度，以调节波导同轴转换关节10与天线之间的匹配程度，并调节波导同轴转换关节10的电磁参数，所述电磁参数包括天线的驻波系数和增益等。

在其中一个实施例中，所述第一空腔110包括与所述馈电棒的形状相匹配的圆柱空腔。圆柱空腔的径向直径大于所述馈电棒的外径，以保证所述馈电棒可以在所述第一空腔110内自由调整伸入长度，从而实现对电磁参数的调整。

请一并参见图7和图8，在该实施例中，所述圆形波导连接件100为筒状结构，所述波导同轴转换关节10还包括沿筒壁的长度方向延伸的多个条形结构的加强筋150。由于筒状结构的所述圆形波导连接件100轴向上延伸的长度较长，距离所述圆形波导连接件100与矩形波导连接件200的连接处悬出面跨度过大。为加强连接面所能承受的负荷，所以在沿所述圆形波导连接件100筒壁的长度方向上设置多个条形结构的加强筋150，以增加所述波导同轴转换关节10的稳固性。

在其中一个实施例中，所述第二调节件140包括调节螺丝。所述调节螺丝从所述矩形波导连接件200外壁上开设的所述第二开口230伸入所述第二空腔210内。所述第二开口230的孔壁上设置有所述第二调节配合机构250。所述第二调节配合机构250包括与所述调节螺丝相匹配的螺纹。所述调节螺丝和所述第二调节配合机构250通过相匹配的螺纹形成螺纹连接。所述调节螺丝可以通过调整与所述第二调节配合机构250间的螺纹连接来调节所述调节螺丝伸入所述第二空腔210内的长度，以调节波导同轴转换关节10和整个馈电系统之间的匹配程度，并调节波导的电磁参数，所述电磁参数包括波导的驻波系数和增益等。

在其中一个实施例中，所述第二空腔210在所述矩形波导连接件200远离所述圆形波导连接件100的一端形成一接口220。所述接口220用于对接波导，实现与波导的连接转换。在本实施例中，所述波导为矩形波导，所述矩形波导的内腔为矩形内腔。所述第二空腔210设置为与所述矩形波导的内腔形状相匹配的矩形空腔，以实现所述矩形波导连接件200与所述矩形波导的无缝对接。

请一并参见图7和图8，在该实施例中，所述接口220包括法兰221，所述法兰221的中心处具有与所述接口形状相匹配的矩形开孔，所述法兰221与所述接口220无缝连通。所述法兰221上开设有多个安装孔，所述安装孔分别设置在所述法兰221的四个角上。所述安装孔的位置与所述波导接口上安装孔的位置相对应。在连接矩形波导时通过将安装螺钉穿过所述矩形波导上的安装孔和所述法兰221上的安装孔配合安装螺母，来实现所述矩形波导和所述矩形波导连接件200间的无缝连接。为更进一步固定两者之间的连接，所述法兰221背离所述接口220的一面设置有卡扣台222。所述矩形波导和所述矩形波导连接件200连接时，所述矩形波导的接口处被所述卡扣台222卡住固定，进一步保证了所述矩形波导和所述矩形波导连接件200之间连接的稳固性。

在使用本实用新型提供的波导同轴转换关节10来连接接口不匹配的圆形波导和矩形波导时，将所述圆形波导与所述波导同轴转换关节10的所述圆形波导连接件100连接，将所述矩形波导与所述波导同轴转换关节10的所述矩形波导连接件200连接。不同于传统的圆形波导和矩形波导间需要各连接一个转换器再通过电缆连接的转换方式，通过使用本实用新型提供的波导同轴转换关节10只需经过一个中间器件，即可实现所述圆形波导和所述矩形波导间的连接转换。使用本实用新型提供的波导同轴转换关节10连接方式简单，提高了在工程中的实用性，同时减少了电磁波在多个中间件间传输时造成的不必要的损耗。所述波导同轴转换关节10的所述圆形波导连接件100设有圆柱形腔体的第一空腔110，所述第一空腔110内设置有一个管状结构的馈电棒。所述馈电棒为所述圆形波导连接件100的电磁参数调节器件。所述馈电棒通过与阶梯型馈电固定座螺纹连接相配合，来调节所述馈电棒伸入所述第一空腔110的长度，以实现对波导同轴转换关节10与天线间匹配情况的调节。所述波导同轴转换关节10的矩形波导连接件200设有矩形腔体的第二空腔210，所述矩形波导连接件200的外壁上开设有连通所述第二空腔210的第二开口230。调节螺丝通过所述第二开口230伸入所述第二空腔210中，所述调节螺丝与所述第二开口230上设置的螺纹配合连接，来调节所述调节螺丝伸入所述第二空腔210的长度，以实现对波导同轴转换关节10和整个馈电系统间匹配情况的调节。使用本实用新型提供的波导同轴转换关节10实现对所述圆形波导和矩形波导的连接转换时，连接方式简单，经过的转换中间件较少，所以对传输的微波信号损耗较小。通过所述波导同轴转换关节10的馈电棒和调节螺丝伸入所述波导同轴转换关节10腔体内的长度，可以对所述波导同轴转换关节10与天线和馈电系统间的匹配情况进行调节，调节方式较为简单。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。