基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构及微波转接器的制作方法

本发明属于通信，具体涉及一种基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构及微波转接器。

背景技术：

1、波导-同轴转换器是一种使用广泛的无源微波转接器件，是雷达系统、精密制导系统、电子对抗系统以及测试设备中不可缺少的一部分。随着电子系统的工作频率范围越来越宽，对转换接头的带宽也提出了更高的要求。脊波导相对于矩形波导有更宽的频率使用范围，更适合用于各种宽带系统中，所以对脊波导-同轴转换器的研究与设计有着重要的现实意义。

2、现在广泛采用的波导-同轴转换器为直插式，波导同轴转换需要保证内部半导体器件的气密性，一般多使用绝缘子探针的形式实现同轴到波导的过渡转接，但是绝缘子到波导的探针过渡结构带宽较窄，普通相对带宽10％左右，仅仅使用绝缘子探针进行过渡无法保证宽带应用。

3、而后馈式需要将绝缘子探针插入到金属波导内完成馈电，需要焊接方式完成，特别是在特定高可靠环境下，需要进行焊接，焊接质量大大影响转换器的插入损耗和驻波。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构及微波转换器，旨在解决使用绝缘子探针进行过渡转接相对带宽较窄，无法满足带宽应用的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构，包括：

3、基体，具有波导腔；

4、四个脊波导，两两对称设置于所述波导腔相对的波导壁上；以及

5、绝缘子探针，插入所述波导腔内，且位于四个所述脊波导之间。

6、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述波导腔为方形结构，四个所述脊波导的一端均固定于所述波导腔的第一侧壁上，所述绝缘子探针从所述波导腔的顶壁插入。

7、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述绝缘子探针插入深度延伸至底部的两个所述脊波导之间。

8、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述脊波导具有多个阻抗变换阶梯。

9、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，各个所述阻抗变换阶梯的高度，自所述波导腔的第一侧壁向对面的第三侧壁的方向呈递减。

10、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，对称的两个所述脊波导的阻抗变换阶梯相对设置。

11、第二方面，本发明实施例还提供了一种微波转换器，具有所述的基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构。

12、本发明提供的基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构，与现有技术相比，有益效果在于：

13、(1)采用四脊柱波导的形式，使绝缘子探针完成与四脊波导的过渡，然后通过四脊波导与标准波导渐变转换的形式，完成了一个覆盖全标准波导带宽的同轴波导转换器；绝缘子和脊波导之间非接触方式，整个转换结构只需插入绝缘子探针，这种非接触式绝缘子探针插入到四脊波导中的相对带宽可到100％，解决了直插式同轴到波导转换器带宽较窄的问题；

14、(2)整个转换结构只需插入绝缘子探针避免了其他转接绝缘子与阶梯转换的连接，简化了安装，提高了生产效率和准确度。

15、(3)非接触式就意味着不用焊接，方便装配，不引入焊料和孔径误差，精准度和一致度高，且使用绝缘子可保证产品的气密性，该设计可应用在各种需要气密、水密的应用场合，适合航天高可靠应用。

16、(4)通过四脊波导和标准波导的阶梯过渡进行转接，完成同轴探针到标准波导的宽带过渡。四脊波导的阶梯过渡距离短，相对于单脊波导和双脊波导距离短，缩小了体积，减少整个微波链路的体积和重量。

技术特征：

1.一种基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构，其特征在于，所述波导腔(1)为方形结构，四个所述脊波导(2)的一端均固定于所述波导腔(1)的第一侧壁(11)上，所述绝缘子探针(3)从所述波导腔(1)的顶壁(12)插入。

3.如权利要求2所述的基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构，其特征在于，所述绝缘子探针(3)插入深度延伸至底部的两个所述脊波导(2)之间。

4.如权利要求1所述的基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构，其特征在于，所述脊波导(2)具有多个阻抗变换阶梯(21)。

5.如权利要求4所述的基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构，其特征在于，各个所述阻抗变换阶梯(21)的高度，自所述波导腔(1)的第一侧壁(11)向对面的第三侧壁(13)的方向呈递减。

6.如权利要求4所述的基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构，其特征在于，对称的两个所述脊波导(2)的阻抗变换阶梯(21)相对设置。

7.一种微波转换器，其特征在于，具有如权利要求1-6任一项所述的基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构。

技术总结
本发明提供了一种基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构及微波转换器，属于通信技术领域，具有波导腔的基体、四个脊波导以及一绝缘子探针，四个脊波导两两对称设置于波导腔相对的波导壁上；绝缘子探针插入波导腔内，且位于四个脊波导之间，不与任何一个脊波导接触。本发明提供的基于四脊波导的宽带同轴到波导的转换结构，在使用绝缘子过渡保证内部微电子器件气密的前提下，使用脊波导与绝缘子进行馈电过渡，完成同轴绝缘子到波导的转接，完成了宽带过渡，解决了绝缘子过渡相对带宽较窄的问题。

技术研发人员：朱文思,申胜起,陈鹏,李慧祥,张新,张瑞,王晓会,邓盼
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十三研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12