一种宽带扭波导结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种宽带扭波导结构，属于无线通信技术领域。其包括第一矩形传输路径元件、第二矩形传输路径元件，以及把第一矩形传输路径元件和第二矩形传输路径元件连接在一起的作为脊波导的连接元件。本实用新型专利技术电性能优异，结构简单，易于加工，可以在将近一个倍频内实现0°~90°内任一角度的极化偏转，可以使用在L/S、S/C、L/S/C、C/X、X/Ku、C/X/Ku、Ku/Ka等频段双频共用、三频共用或者L、S、C、X、Ku、Ka等频段收发共用的天线系统，是对现有技术的一种重要改进。

A broadband twisted waveguide structure

The utility model discloses a broadband torsion waveguide structure, belonging to the technical field of wireless communication. It includes a first rectangular transmission path element, a second rectangular transmission path element, and a connecting element connecting the first rectangular transmission path element with the second rectangular transmission path element as a ridge waveguide. The utility model has the advantages of excellent electrical performance, simple structure and easy processing, and can realize polarization deflection at any angle in the range of 0 degrees to 90 degrees within nearly one frequency doubling. The antenna can be used in the frequency bands of L/S, S/C, L/S/C, C/X, X/Ku, C/X/Ku, Ku/Ka, etc. such as dual-band sharing, triple-band sharing or L, S, C, X, Ku, Ka and so on. The system is an important improvement to the existing technology.

【技术实现步骤摘要】
一种宽带扭波导结构
本技术涉及导航测控、无线通信及射电天文
，特别是指一种宽带扭波导结构。
技术介绍
在导航测控、卫星通信等领域普遍使用的波导系统中，常常需要将电场传输的极化平面旋转一定角度，最普通的处理方式是通过机械手段将一段直波导管扭转到需要的角度，这种方式的缺点是长度较大，阶梯扭波导长度有所缩减，尤其是在带宽较宽时需要更多的阶梯，长度较大而且不易加工。由HidekiAsao等人发表的文献《ACompact90-degreeTwistusingNovelRidgedWaveguideforIntegratedWaveguideSubsystems》(“用于集成波导子系统的新型脊波导结构紧凑90度扭波导”，IEEE微波会议，2006年第36期，欧洲，2006年9月)及相关专利文件公开了一种90°的扭波导结构，仅用一段波导结构实现了在较宽频带内90°的极化扭转，解决了90°扭波导长度较大的问题。公开号为CA2320667A1的专利公开了一种“CompactWidebandWaveguideTwistTransition”(紧凑的宽带扭波导过渡)，其具有一种蝴蝶结形(原文：bowtieshape)的转极化片，可以实现0°～90°的极化旋转，结构较复杂，从公开的附图看，带宽也稍窄。由UweRosenberg等人于2012年发表在IEEE上的文献《Compactwaveguidetwistdesignfittingwithinterfacingwaveguidecrosssections》(与连接波导口径相等的紧凑扭波导设计)及公开号为US7.956.700B2的专利《WaveguideJunction》(波导接头)、公开号为CN101243577A的专利《波导接头》公开了一种用两段与传输波导等口径的双脊波导实现宽带极化扭转的方案，其在0°～90°之间任一角度均可实现极化扭转，缺点是需要两段脊波导，长度较大、加工复杂。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出一种宽带扭波导结构，其电性能优异，结构简单，易于加工，可以在将近一个倍频内实现0°～90°内任一角度的极化偏转。基于上述目的，本技术提供的技术方案是：一种宽带扭波导结构，其包括第一矩形传输路径元件、第二矩形传输路径元件，以及把第一矩形传输路径元件和第二矩形传输路径元件连接在一起的作为脊波导的连接元件，所述连接元件具有矩形内腔且矩形内腔的两个长边壁上各具有一个凸起的脊，两个脊相对于脊波导的中心面镜像对称，脊波导的宽边与窄边分别大于或等于第一矩形传输路径元件和第二矩形传输路径元件的宽边与窄边；所述第一矩形传输路径元件的电磁波极化平面与所述第二矩形传输路径元件的电磁波极化平面之间具有0°～90°范围内的夹角，所述脊波导的电磁波极化平面为所述夹角的角平分面。可选的，所述连接元件的内腔中除脊的顶面棱边外，其他与连接元件的轴向相平行的棱边处均具有倒角结构。从上面的叙述可以看出，本技术技术方案的有益效果在于：1、本技术仅使用一段脊波导就实现了0°～90°内任一角度的极化偏转，整个装置结构简单、紧凑，易于加工。2、本技术提出了一种宽带转极化结构，其相对带宽63％的带宽内回波损耗小于-35dB，可见转极化结构驻波小、带宽较宽。总之，本技术电性能优异，结构简单，易于加工，可以在将近一个倍频内实现0°～90°内任一角度的极化偏转，可以使用在L/S、S/C、L/S/C、C/X、X/Ku、C/X/Ku、Ku/Ka等频段双频共用、三频共用或者L、S、C、X、Ku、Ka等频段收发共用的天线系统，是对现有技术的一种重要改进。附图说明为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图，这些附图旨在对本专利的
技术介绍
、技术原理和/或某些具体实施方案做出辅助说明。需要注意的是，这些附图可以给出也可以不给出一些在本专利文字部分已有描述且属于本领域普通技术人员公知常识的具体细节；并且，因为本领域的普通技术人员完全可以结合本专利已公开的文字内容和/或附图内容，在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图，因此下面这些附图可以涵盖也可以不涵盖本专利文字部分所叙述的所有技术方案。此外，这些附图的具体内涵需要结合本专利的文字内容予以确定，当本专利的文字内容与这些附图中的某个明显结构不相符时，需要结合本领域的公知常识以及本专利其他部分的叙述来综合判断到底是本专利的文字部分存在笔误，还是附图中存在绘制错误。特别地，以下附图均为示例性质的图片，并非旨在暗示本专利的保护范围，本领域的普通技术人员通过参考本专利所公开的文字内容和/或附图内容，可以在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图，这些新附图所代表的技术方案依然在本专利的保护范围之内。图1是本技术实施例中宽带扭波导结构的一种结构示意图；图2是本技术实施例中α＝90°时宽带扭波导结构中电磁波传输路径的三维结构透视示意图；图3是图2的一种向视图；图4是图2中连接元件中脊波导的截面图；图5是本技术实施例中α＝45°时宽带扭波导片电磁波传输路径的三维结构透视示意图；图6是图5的一种向视图；图7是图5中连接元件中脊波导的截面图；图8是本技术实施例中宽带扭波导结构在1.15GHz～2.3GHz内α分别为45°、90°时矩形传输路径元件的回波损耗仿真图。具体实施方式为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，同时，为了使本专利的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，并使权利要求书的保护范围得到充分支持，下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做出进一步的、更详细的说明。如图1～7所示，一种宽带扭波导结构，包括：第一矩形传输路径元件102、第二矩形传输路径元件104，以及把第一矩形传输路径与第二矩形传输路径连接在一起的连接元件100，第一矩形传输路径元件102的电磁波极化平面与第二矩形传输路径元件104的电磁波极化平面呈夹角α，连接元件100沿第一矩形传输路径元件102与第二矩形传输路径元件104电磁波传输方向具有固定的长度。具体来说，连接元件100内部周边为脊波导，在脊波导每个长边壁上具有一个凸起的脊106、108，两个脊106、108相对脊波导中心面对称，脊波导的宽边与窄边分别大于第一矩形传输路径元件102与第二矩形传输路径元件104的宽边与窄边。具体来说，夹角α可以为0°～90°之间的任一角度。具体来说，所述脊波导100传输电磁波极化平面与夹角α的角平分面重合。具体来说，所述脊波导100宽边与窄边的邻接处以及脊与脊波导100宽边的邻接处均有倒角，脊波导100宽边与窄边邻接处以及脊与脊波导100宽边邻接处可以没有倒角。图8是上述宽带扭波导片在1.15GHz～2.3GHz内α分别为45°、90°时一个矩形波导端口的回波损耗仿真曲线图，其中，图8的横坐标为仿真频率，单位：GHz，纵坐标为回波损耗幅度大小，单位：dB；图中实线为α＝90°时回波损耗仿真曲线，点线为α＝45°时回波损耗仿真曲线，从图中可以看出回波损耗小于-25dB的相对带宽大于58％，可见，本技术的性能非常优异。需要理解的是，上述对于本专利具体实施方式的叙述仅仅是为了便于本领域普通技术人员理解本专利方案而列举的示例性描述，并非暗示本专利的保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带扭波导结构，其特征在于，包括第一矩形传输路径元件、第二矩形传输路径元件，以及把第一矩形传输路径元件和第二矩形传输路径元件连接在一起的作为脊波导的连接元件，所述连接元件具有矩形内腔且矩形内腔的两个长边壁上各具有一个凸起的脊，两个脊相对于脊波导的中心面镜像对称，脊波导的宽边与窄边分别大于或等于第一矩形传输路径元件和第二矩形传输路径元件的宽边与窄边；所述第一矩形传输路径元件的电磁波极化平面与所述第二矩形传输路径元件的电磁波极化平面之间具有0° ~ 90°范围内的夹角，所述脊波导的电磁波极化平面为所述夹角的角平分面。

【技术特征摘要】
1.一种宽带扭波导结构，其特征在于，包括第一矩形传输路径元件、第二矩形传输路径元件，以及把第一矩形传输路径元件和第二矩形传输路径元件连接在一起的作为脊波导的连接元件，所述连接元件具有矩形内腔且矩形内腔的两个长边壁上各具有一个凸起的脊，两个脊相对于脊波导的中心面镜像对称，脊波导的宽边与窄边分别大于或等于第一矩形传输路径元件和第二矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁朝晖，张根会，李毅伟，李盾，苏丽，张宁，王垒，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：新型
国别省市：河北,13