一种矩形截面微波耦合结构制造技术

本发明专利技术公开了一种矩形截面微波耦合结构，采用多个矩形或其它形状的通孔互相连通构成的微波通道来匹配各种微波电路或者连通各种微波区域。至少一个所述通孔的横截面形状为矩形。与已有的类似方案相比,可以显著提高其建模优化计算效率。这种微波电路的体积更小而且工作带宽更宽。特别是，本发明专利技术可以在超宽带的频率范围内匹配不同传输线，包括同轴线、矩形波导、圆波导、加脊的矩形波导或圆波导、SIW(基片集成波导)，微带、带线等，还可以用于匹配轴线垂直和反向的传输线，也可以用于匹配绕轴线扭转不同角度的各种传输线。本发明专利技术主要用于各微波、毫米波和太赫兹波段的通信和雷达系统中。

A rectangular cross section microwave coupling structure

The invention discloses a rectangular cross-section microwave coupling structure, which adopts a plurality of rectangular or other shape through-holes connected to each other to match various microwave circuits or connect various microwave regions. At least one cross hole shape of the through hole is rectangular. Compared with existing similar schemes, it can significantly improve the efficiency of modeling optimization. This microwave circuit has smaller volume and wider working bandwidth. In particular, the invention can match different transmission lines within the frequency range of ultra-wideband, including coaxial line, rectangular waveguide, circular waveguide, ridged rectangular waveguide or circular waveguide, SIW (substrate integrated waveguide), microstrip, stripline, etc. It can also be used to match vertical and reverse transmission lines of the axis, and can also be used to match twisting around the axis. Various transmission lines at different angles. The invention is mainly used in communication and radar systems of various microwave, millimeter wave and terahertz bands.

【技术实现步骤摘要】
一种矩形截面微波耦合结构
本专利技术涉及一种微波元件，具体地说，是涉及一种使各种传输线与其它微波结构宽带匹配的紧凑型匹配耦合结构，以及一种有效连通两个空间的微波耦合结构。
技术介绍
在各种微波系统中，传输线的匹配问题普遍存在。这是因为所有微波传输线的主要功能都是将尽量多的微波能量传送到目的器件。为了实现这个目的，根据目的器件的输入阻抗的和工作模式的不同，需要使用各种匹配电路和模式变换器。已有的匹配电路和模式变换器结构复杂、体积大，而且带宽较窄，特别是在同轴线和波导电路中。另一方面，连通两个空间的微波耦合结构普遍存在。已有的微波耦合结构形状比较简单。复杂的微波耦合结构由于建模计算比较复杂，使用受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种紧凑型微波通道，与现有技术相比，结构更简单、加工更方便、工作频率更宽。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：微波通道连通沿Z轴方向的两个空间，所述微波通道由至少一条支路构成，至少一条所述支路由至少3个沿Y方向连通的通孔构成；所述微波通道的中心工作频率定义为f1和f2的几何平均值；其中f1为该微波通道的最低工作频率，f2为该微波通道的最高工作频率；X轴沿着水平方向指向左方向，Y轴垂直向上；X轴、Y轴和Z轴符合右手定则；任意通孔的最大宽度为该通孔上的任意两点之间的连线在X方向投影的最大长度。所述微波通道上的任意两点沿Z方向投影的最大长度t小于该微波通道的中心工作频率对应的自由空间中的波长的0.2倍。增加通孔的数目，可以改善耦合结构的性能。所述支路由7个沿Y方向连通的通孔构成；沿Y方向，各通孔的最大宽度依次增大、减小、减小、增大、增大、减小。继续增加通孔的数目，可以继续改善耦合结构的性能。所述支路由9个沿Y方向连通的通孔构成；沿Y方向，各通孔的最大宽度依次增大、增大、减小、减小、增大、增大、减小、减小。许多情况，所述至少一条支路绕Z轴旋转1～180度的角度。至少一个所述通孔的横截面形状为椭圆形或者多边形。为了便于建模计算和优化，至少一个所述通孔的横截面形状为矩形。所述各矩形通孔在Y方向通过其相邻边连通。所有所述通孔和所有所述支路都为轴线沿Z方向的柱状体并且它们在Z方向的长度都相同；所有所述通孔和所有所述支路的垂直于Z轴的一个端面都齐平。本专利技术采用多个矩形或其它形状的通孔互相连通构成的微波通道来匹配各种微波电路或者构成。与已有的类似方案相比,可以显著提高其建模优化计算效率。这种微波电路的体积更小而且工作带宽更宽。特别是，本专利技术可以在超宽带的频率范围内匹配不同传输线，包括同轴线、矩形波导、圆波导、加脊的矩形波导或圆波导、SIW(基片集成波导)，微带、带线等，还可以用于匹配轴线垂直和反向的传输线，也可以用于匹配绕轴线扭转不同角度的各种传输线。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术-实施例1横截面示意图。图2为本专利技术-实施例2的横截面示意图。图3为本专利技术-实施例3的横截面示意图。图4为本专利技术-实施例4的横截面示意图。图5为本专利技术-实施例5的横截面示意图。图6为本专利技术-实施例6的横截面示意图。图7为本专利技术-实施例7的横截面示意图。图8为本专利技术-实施例8的横截面示意图。附图中标记及对应的零部件名称：31-通孔。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例1如图1所示。一种矩形截面微波耦合结构，连通沿Z轴方向的两个空间。所述微波通道由一条支路构成。所述支路由9个沿Y方向连通的通孔31构成。所述微波通道的最大长度t小于该微波通道的中心工作频率对应的自由空间中的波长的0.2倍。所述微波通道的横截面形状为“H”形绕Z轴旋转90度。沿Y方向，各通孔31的最大宽度依次增大、增大、减小、减小、增大、增大、减小、减小。所有所述通孔31和所有所述支路都为轴线沿Z方向的柱状体并且它们在Z方向的长度都相同；所有所述通孔31和所有所述支路的垂直于Z轴的一个端面都齐平。实施例2如图2所示。与实施实例1相比，本实施实例的区别仅在于：该支路由7个沿Y方向连通的通孔31构成；沿Y方向，各通孔31的最大宽度依次增大、减小、减小、增大、增大、减小，构成“8”字形。所有的通孔31的横截面形状都为矩形。所述各矩形通孔31在Y方向通过其相邻边连通。实施例3如图3所示。与实施实例2相比，本实施实例的区别仅在于：所述微波通道绕Z轴旋转了90度。实施例4如图4所示。与实施实例2相比，本实施实例的区别仅在于：所述微波通道绕Z轴旋转了45度。实施例5如图5所示。与实施实例2相比，本实施实例的区别仅在于：所有所述通孔31在-X方向齐平。实施例6如图6所示。与实施实例4相比，本实施实例的区别仅在于：所述微波通道包括了两条支路。两条支路分别绕Z轴旋转了45度和-45度。两条支路相互交叉，构成“X“字形。实施例7如图7所示。与实施实例2相比，本实施实例的区别仅在于：所述微波通道包括3根支路，且3根支路交叉。实施例8如图8所示。与实施实例3相比，本实施实例的区别仅在于：5行6列所述支路构成频率选择平面。为了描述本专利技术，还可以举出更多的实施实例。为了实现上述各实施实例，各通孔31的形状可能需要根据加工方式加以相应改变。比如，采用数控铣床加工时，其中的内部棱线需要被导角。倒角的曲率半径为数毫米到0.5毫米。如果采用线切割加工，这些棱线也需要被导圆，只是倒角曲率半径可以小到0.1毫米。原则上，凡是符合本文权利要求的各种实施都属于本专利技术专利披露的内容。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矩形截面微波耦合结构，其特征在于，微波通道连通沿Z轴方向的两个空间，所述微波通道由至少一条支路构成，至少一条所述支路由至少3个沿Y方向连通的通孔(31)构成；所述微波通道的中心工作频率定义为f1和f2的几何平均值；其中f1为该微波通道的最低工作频率，f2为该微波通道的最高工作频率；X轴沿着水平方向指向左方向，Y轴垂直向上；X轴、Y轴和Z轴符合右手定则；任意通孔(31)的最大宽度为该通孔(31)上的任意两点之间的连线在X方向投影的最大长度；至少一个所述通孔(31)的横截面形状为矩形。

【技术特征摘要】
1.一种矩形截面微波耦合结构，其特征在于，微波通道连通沿Z轴方向的两个空间，所述微波通道由至少一条支路构成，至少一条所述支路由至少3个沿Y方向连通的通孔(31)构成；所述微波通道的中心工作频率定义为f1和f2的几何平均值；其中f1为该微波通道的最低工作频率，f2为该微波通道的最高工作频率；X轴沿着水平方向指向左方向，Y轴垂直向上；X轴、Y轴和Z轴符合右手定则；任意通孔(31)的最大宽度为该通孔(31)上的任意两点之间的连线在X方向投影的最大长度；至少一个所述通孔(31)的横截面形状为矩形。2.根据权利要求1所述的一种矩形截面微波耦合结构，其特征在于，所述微波通道上的任意两点沿Z方向投影的最大长度t小于该微波通道的中心工作频率对应的自由空间中的波长的0.2倍。3.根据权利要求1所述的一种矩形截面微波耦合结构，其特征在于，所述支路由7个沿Y方向连通的通孔(31)构成；沿Y方向，各通孔(31)的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：王清源，
申请(专利权)人：成都银赫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51