一种传输线转接器制造技术

本发明专利技术公开了一种传输线转接器，采用多个矩形或其它形状的通孔互相连通构成的电磁波通道来匹配各种不同结构的传输线。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。这种传输线转接器的体积更小而且工作带宽更宽。本发明专利技术主要用于各电磁波、毫米波和太赫兹波段的通信和雷达系统中。

A transmission line adapter

The invention discloses a transmission line adapter, which adopts an electromagnetic wave channel composed of a plurality of rectangular or other shaped through holes connected with each other to match transmission lines of various structures. Compared with existing similar schemes, it can significantly improve the efficiency of modeling optimization. The transmission line adapter has smaller volume and wider working bandwidth. The invention is mainly used in communication and radar systems of electromagnetic waves, millimeter wave and terahertz bands.

【技术实现步骤摘要】
一种传输线转接器
本专利技术涉及一种电磁波元件，具体地说，是涉及一种紧凑的传输线转接器。
技术介绍
在各种电磁波系统中，各种传输线的转接问题普遍存在。传统的不同传输线之间的转接常采用多节传输线匹配方式，每节传输线作为阻抗变换器的一级，长度为其波导波长的1/4。由于一般微波频率的传输线的波长比较长，特别是在低频微波频段，常规技术导致转接器的体积比较大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是一种紧凑型传输线转接器，与现有技术相比，结构更简单、加工更方便、工作频率更宽。本专利技术通过下述技术方案实现：一种传输线转接器，包括一根传输线，另一根传输线和至少一条电磁波通道。任意一条电磁波通道的两端面分别为一平面A和平面B的一部分。所述每一根传输线的一端与一条电磁波通道的一端连通。所述任意电磁波通道由至少一条支路构成。至少一条该支路由至少3个沿Y方向连通的通孔31构成。较佳的设计：所述微波通道的数目为2；所述一条电磁波通道通过其一个端面与另一条电磁波通道的一个端面连通。为了便于保证所述传输线转接器的加工精度，所述两条微波通道设置在同一个金属体上。所述传输线转接器非常紧凑：所述任意微波通道的最大长度t小于该微波匹配结构的中心工作频率对应的自由空间中的波长的0.2倍。较佳的设计：所述微波通道的数目为2；所述一条电磁波通道通过其一个端面与另一条电磁波通道的一个端面连通。为了便于保证所述传输线转接器的加工精度，所述两条微波通道设置在同一个金属体上。所述传输线和传输线为不同的传输线，包括但不限于同轴线、矩形同轴线、矩形波导、单脊矩形波导、双脊矩形波导、四脊方波导、方波导、十字波导、椭圆波导、单脊椭圆波导、双脊椭圆波导、圆波导、单脊圆波导、双脊圆波导、四脊圆波导、脊隙波导等。或者，所述传输线均为单脊矩形波导；所述一根传输线的金属脊与该单脊矩形波导传输线的底部相连；所述另一根传输线的金属脊与该单脊矩形波导传输线的顶部相连。所述传输线转接器实现了金属脊位置相对的不同单脊矩形波导的转接。或者,所述一根传输线为单脊矩形波导；所述另一根传输线为双脊矩形波导；所述单脊波导传输线的金属脊与该单脊波导传输线的底部相连；所述双脊矩形波导传输线的金属脊分别与该双脊矩形波导传输线的底部和顶部相连。或者,所述一根传输线为同轴传输线；所述另一根传输线为矩形波导。所述传输线转接器实现了同轴线与矩形波导的紧凑型转接。或者，所述一根传输线为十字波导；所述另一根传输线为四脊方波导。或者，所述一根传输线为四脊方波导；所述另一根传输线为圆波导。或者，所述一根传输线为方波导；所述另一根传输线为圆波导。或者，所述一根传输线为矩形波导；所述另一根传输线为圆波导。或者，所述一根传输线为同轴线；所述另一根传输线为矩形同轴线。或者，所述一根传输线为矩形波导；所述另一根传输线为四脊方波导。或者，所述一根传输线为矩形波导；所述另一根传输线为十字波导。或者，所述一根传输线为脊波导；所述另一根传输线为脊隙波导。较佳的设计，所述电磁波通道至少包括一条支路，该支路由5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、增大、减小。或者，所述电磁波通道至少包括一条支路，该支路由至少7个沿Y方向连通的通构成；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。或者，所述电磁波通道至少包括一条支路，该支路由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。所述电磁波通道左右镜像对称。所述电磁波通道也可以成上下镜像对称。为了便于建模优化，至少一个所述通孔31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。具体到每条电磁通道的横截面形状，可以分别为：两条互不连通的支路构成的电磁通道，两条交叉支路构成的、中空的电磁通道，三条相互交叉的支路构成电磁通道，矩形通孔构成的左右和上下都对称的电磁通道，和矩形通孔构成的上下对称的电磁通道等。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电磁波通道来匹配各种传输线。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。这种传输线转接器的体积更小而且工作带宽更宽。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为本专利技术示意图。图2为本专利技术的电磁通道示意图。图3为本专利技术的两条电磁通道示意图。图4a为本专利技术的同轴线示意图。图4b为本专利技术的矩形同轴线示意图。图4c为本专利技术的方波导示意图。图4d为本专利技术的单脊矩形波导示意图。图4e为本专利技术的双脊矩形波导示意图。图4f为本专利技术的四脊方波导示意图。图4g为本专利技术的方波导示意图。图4h为本专利技术的十字波导示意图。图4i为本专利技术的椭圆波导示意图。图4j为本专利技术的单脊椭圆波导示意图。图4k为本专利技术的双脊椭圆波导示意图。图4l为本专利技术的圆波导示意图。图4m为本专利技术的单脊圆波导示意图。图4n为本专利技术的双脊圆波导示意图。图4o为本专利技术的四脊圆波导示意图。图5a为本专利技术-实施例1的示意图。图5b为本专利技术-实施例1的示意图。图5c为本专利技术-实施例1的示意图。图5d为本专利技术-实施例1的示意图。图6为本专利技术-实施例2的示意图。图7为本专利技术-实施例2的电磁通道示意图。图8为本专利技术-实施例2四脊方波导示意图。图9为本专利技术-实施例3的示意图。图10为本专利技术-实施例3的一条电磁通道示意图。图11为本专利技术-实施例3的另一条电磁通道示意图。图12为本专利技术-实施例4的示意图。图13为本专利技术-实施例4的一条电磁通道示意图。图14为本专利技术-实施例4的另一条电磁通道示意图。图15为本专利技术-实施例5的示意图。图16为本专利技术-实施例5的电磁通道示意图。图17为本专利技术-实施例5的双脊矩形波导示意图。图18为本专利技术-实施例6的示意图。图19为本专利技术-实施例6的电磁通道示意图。图20为本专利技术-实施例6的同轴线示意图。图21为本专利技术-实施例7的示意图。图22为本专利技术-实施例7的电磁通道示意图。图23为本专利技术-实施例7的矩形同轴线示意图。图24为本专利技术的一条支路的电磁通道示意图。图25为本专利技术的两条交叉支路构成的电磁通道示意图。图26为本专利技术的两条互不连通的支路构成的电磁通道示意图。图27为本专利技术的两条交叉支路构成的、中空的电磁通道示意图。图28为本专利技术-实施例8示意图。图29为本专利技术-实施例8示意图。图30为本专利技术-实施例8示意图。附图中标记及对应的零部件名称：2-传输线，21-同轴线内导体，22-金属脊，3-电磁通道，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1～3，图4a～4o，图5a～5d所示。图4a～4o为现有的传输线截面图。一种传输线转接器，包括一根传输线2，另一根传输线2和至一条电磁波通道3。该电磁波通道3的两端面分别为一平面A和平面B的一部分。所述每一根两根传输线2的一端分别与电磁波通道3的一端连通。所述传输线转接器非常紧凑：所述微波通道的最大长度t小于该微波匹配结构的中心工作频率对应的自由空间中的波长的0.2倍。所述传输线2均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传输线转接器，其特征在于，包括两根传输线(2)，和至少一条电磁波通道(3)；电磁波通道(3)的两端面分别为一平面A和平面B的一部分；所述每一根传输线(2)的一端与一条电磁波通道(3)的一端连通；所述任意电磁波通道(3)由至少一条支路构成，至少一条该支路由至少3个沿Y方向连通的通孔(31)构成；所述电磁波通道的最大长度t为分别位于该电磁波通道两个端面上的任意两点之间的连线在Z方向上的投影长度的最大值；该传输线转接器的中心工作频率定义为SQRT(f1*f2)；其中f1为该传输线转接器的最低工作频率，f2为该传输线转接器的最高工作频率，SQRT为平方根函数；X轴和Y轴在电磁波通道(3)的一个端面的平面内，并且X轴、Y轴和Z轴符合右手定则；所述电磁波通道(3)在XY平面上的截面为其横截面；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；输入传输线(2)的输入端和输出传输线(8)的输出端的端面的法线方向D和E分别定义为其端面几何中心处轴线方向并与信号流动方向一致。

【技术特征摘要】
1.一种传输线转接器，其特征在于，包括两根传输线(2)，和至少一条电磁波通道(3)；电磁波通道(3)的两端面分别为一平面A和平面B的一部分；所述每一根传输线(2)的一端与一条电磁波通道(3)的一端连通；所述任意电磁波通道(3)由至少一条支路构成，至少一条该支路由至少3个沿Y方向连通的通孔(31)构成；所述电磁波通道的最大长度t为分别位于该电磁波通道两个端面上的任意两点之间的连线在Z方向上的投影长度的最大值；该传输线转接器的中心工作频率定义为SQRT(f1*f2)；其中f1为该传输线转接器的最低工作频率，f2为该传输线转接器的最高工作频率，SQRT为平方根函数；X轴和Y轴在电磁波通道(3)的一个端面的平面内，并且X轴、Y轴和Z轴符合右手定则；所述电磁波通道(3)在XY平面上的截面为其横截面；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；输入传输线(2)的输入端和输出传输线(8)的输出端的端面的法线方向D和E分别定义为其端面几何中心处轴线方向并与信号流动方向一致。2.根据权利要求1所述的一种传输线转接器，其特征在于，所述电磁波通道(3)的数目为两个；所述一条电磁波通道(3)通过其一个端面与另一条电磁波通道(3)的一个端面连通；所述两电磁波通道(3)设置在同一个金属体上。3.根据权利要求1所述的一种传输线转接器，其特征在于，至少一条微波通道的最大长度t小于该微波匹配结构的中心工作频率对应的自由空间中的波长的0.2倍。4.根据权利要求1所述的一种传输线转接器，其特征在于，所述两根传输线(2)为不同的传输线，或为同轴线、或矩形同轴线、或矩形波导、或单脊矩形波导、或双脊矩形波导、或四脊方波导、或方波导、或十字波导、或椭圆波导、或单脊椭圆波导、或双脊椭圆波导、或圆波导、或单脊圆波导、或双脊圆波导、或四脊圆波导、或脊隙波导。5.根据权利要求1所述的一种传输线转接器，其特征在于，所述两根传输线(2)均为单脊矩形波导；所述一根传输线(2)的金属脊(22)与该传输线...

【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