一种太赫兹波导极化衰减装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种太赫兹波导极化衰减装置，包括：壳体，以及设于所述壳体内的电磁波收发单元、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜、极化栅网、转台和吸波组件。该装置具有工作频带范围宽、衰减动态范围大、衰减精度高、可承受功率大等优点，并且该装置的各个模块可以很方便的进行拆卸，在频率范围跨度比较大的场合，只需简单更换其中的模块，即可组成所需频段的衰减装置。

【技术实现步骤摘要】
一种太赫兹波导极化衰减装置
本专利技术涉及极化衰减器。更具体地，涉及一种太赫兹波导极化衰减装置。
技术介绍
波导衰减器是一种常用的微波无源器件，主要用来调整信号功率的大小，广泛应用于实验室的计量校准、测试研发领域。传统的旋转式极化衰减器由两端的方圆过渡波导和中间的圆波导段构成，在两端的方圆过渡波导中，各有一个吸收片平行于波导宽壁，而圆波导中的吸收片则可以绕纵轴旋转。通过旋转圆波导中的吸收片与水平面的夹角来控制衰减量。随着应用频率的升高，特别是到了太赫兹频段，传统的旋转极化式衰减器出现了以下难以克服的缺点：加工集成难度大、稳定性差、插损大、工作频段受限。传统的旋转式极化衰减器很难满足500GHz以上频段的应用需求。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种太赫兹波导极化衰减装置，以解决现有技术中的极化衰减器加工集成难度大、稳定性差、插损大、工作频段受限，很难满足500GHz以上频段的应用需求的问题。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：本专利技术实施例提供一种太赫兹波导极化衰减装置，其特征在于，包括：壳体，以及设于所述壳体内的电磁波收发单元、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜、极化栅网、转台和吸波组件；所述电磁波收发单元用于发射和接收电磁波；所述第一离轴抛物面反射镜和第二离轴抛物面反射镜用于反射接收的电磁波，改变电磁波的传播方向以及转换平面波和球面波；所述极化栅网接收由所述第一离轴抛物面反射镜反射的电磁波，并将透过的电磁波传输至第二离轴抛物面反射镜，所述第二离轴抛物面反射镜反射的电磁波被所述电磁波接收单元接收；所述吸波组件用于吸收所述极化栅网反射的电磁波；所述转台使极化栅网口面沿第一离轴抛物面反射镜和第二离轴抛物面反射镜中心形成的轴线旋转，以调整极化栅网的线方向与电磁波极化方向之间的夹角。优选地，所述电磁波收发单元包括第一天线和第二天线，所述第一天线用于发射电磁波，所述第二天线用于接收电磁波。优选地，所述电磁波收发单元发射高斯波束，所述第一离轴抛物面反射镜和第二离轴抛物面反射镜还用于波束重聚。优选地，所述电磁波收发单元的中心、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜、极化栅网处于同一平面上。优选地，第一离轴抛物面反射镜中心、第二离轴抛物面反射镜中心、极化栅网口面中心以及转台中心位于同一轴线上。优选地，所述第一天线的口面中心设置于所述第一离轴抛物面反射镜的焦点处，所述第二天线的口面中心设置于所述第二离轴抛物面反射镜的焦点处。优选地，所述极化栅网的口面法向与平面波传播方向具有夹角。优选地，所述夹角为45°。优选地，所述吸波组件为覆盖在所述壳体内壁表面的吸波组件。优选地，所述第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜或者极化栅网为宽频段的微波无源器件。本专利技术的有益效果如下：本专利技术实施例提供太赫兹波导极化衰减装置具有工作频带范围宽、衰减动态范围大、衰减精度高、可承受功率大等优点，并且该装置的各个模块可以很方便的进行拆卸，在频率范围跨度比较大的场合，只需简单更换其中的模块，即可组成所需频段的衰减装置。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本专利技术实施例提供的太赫兹波导极化衰减装置仿真结构示意图之一。图2示出本专利技术实施例提供的太赫兹波导极化衰减装置仿真结构示意图之二。附图标记：1-第一发/收天线，2-第一离轴抛物面反射镜，3-极化栅网，4-转台，5-第二离轴抛物面反射镜，6-第二收/发天线，7-吸波组件，8-壳体。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。结合图1和2所示，本专利技术实施例提供一种太赫兹波导极化衰减装置，包括：壳体，以及设于所述壳体内的电磁波收发单元、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜、极化栅网、转台和吸波组件；所述电磁波收发单元用于发射和接收电磁波；所述第一离轴抛物面反射镜和第二离轴抛物面反射镜用于反射接收的电磁波，改变电磁波的传播方向以及转换平面波和球面波；所述极化栅网接收由所述第一离轴抛物面反射镜反射的电磁波，并将透过的电磁波传输至第二离轴抛物面反射镜，所述第二离轴抛物面反射镜反射的电磁波被所述电磁波接收单元接收；所述吸波组件用于吸收所述极化栅网反射的电磁波；所述转台使极化栅网口面沿第一离轴抛物面反射镜和第二离轴抛物面反射镜中心形成的轴线旋转，以调整极化栅网的线方向与电磁波极化方向之间的夹角。本专利技术实施例提供太赫兹波导极化衰减装置具有宽频段、大动态、高精度、可承受功率范围大的优点，并且该装置的各个模块可以很方便的进行拆卸，在频率范围跨度比较大的场合，只需简单更换其中的模块，即可组成所需频段的衰减装置。可选的，电磁波收发单元可以为收/发天线。吸波组件优选为涂敷在壳体表面上的吸波材料。下面结合图1和2详细说明。极化栅网由一组等间距平行金属圆导体在同一平面内排列而成。一束电磁波入射到极化栅网表面时，若电场极化方向平行于极化栅网线方向，则电磁波全反射。当电场极化方向垂直于极化栅网线方向时，电磁波全透射。考虑一般情况，当电磁波极化方向与极化栅网线方向有一定夹角时，则平行于极化栅网线方向的电场分量被反射，而垂直于极化栅网线方向的电场分量全部通过。同极化功率透射系数计算公式如下：tco＝sin4(θ)(1)其中，tco——收发天线同极化功率透射系数；θ——电场极化方向与极化栅网线方向夹角；离轴抛物面反射镜是目前应用极为广泛的太赫兹波聚焦与准直器件。主要特点是反射层表面呈抛物面，主要作用是对传输的电磁波进行球面波束和平面波束的转换以及波束重聚。天线发射高斯波束是一种弱发散的电磁波，但在传播一段距离后仍然可以观察到比较明显的发散现象，因此有必要将其进行重聚束。为了提高器件表面的反射率，通常在反射面进行金属镀膜处理，(铝或者金)，反射率可以高达99％。离轴抛物面反射镜的最大优点是能够在较宽的频谱区域内没有频率畸变，并且没有球面差，因此十分适应宽波束的聚焦和准直。由于离轴抛物面反射镜对调校的敏感度很高，在实际应用中需要较高精度的调整装置，以避免引起仪器之外的波束发散和其他准直问题。第一发/收天线发出的电磁波为线极化的球面波，振幅符合高斯分布，经第一离轴抛物面反射镜反射后，传播方向改变90°，并且电磁波变成平面波传输到极化栅网口面。电磁波极化方向与极化栅网的线方向有一定的角度，故电磁波中平行于极化栅网线方向的电磁波分量被反射，电磁波中垂直于极化栅网线方向的分量透过极化栅网，经第二离轴抛物面反射镜的反射，到达收/发天线的口面被接收。通过旋转转台调整极化栅网的线方向与电磁波极化方向之间的夹角，来改变该装置对电磁波信号的衰减量。该系统有一个固定的插损L0，来自于以下几个方面：第一发/收天线和第二收/发天线自身带来的损耗、第一离轴抛物面反射镜和第二离轴抛物面反射镜不理想带来的损耗、极化栅网带来的损耗、系统安装误差带来的损耗。由于该系统中极化栅网口面法向与平面波传播方向有一个夹角故转台旋转角度为θ'时，极化栅网的线方向与电磁波极化方向之间的夹角旋转角度θ为：其中，θ——电磁波极化方向与极化栅网的线方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太赫兹波导极化衰减装置，其特征在于，包括：壳体，以及设于所述壳体内的电磁波收发单元、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜、极化栅网、转台和吸波组件；所述电磁波收发单元用于发射和接收电磁波；所述第一离轴抛物面反射镜和第二离轴抛物面反射镜用于反射接收的电磁波，改变电磁波的传播方向以及转换平面波和球面波；所述极化栅网接收由所述第一离轴抛物面反射镜反射的电磁波，并将透过的电磁波传输至第二离轴抛物面反射镜，所述第二离轴抛物面反射镜反射的电磁波被所述电磁波接收单元接收；所述吸波组件用于吸收所述极化栅网反射的电磁波；所述转台使极化栅网口面沿第一离轴抛物面反射镜和第二离轴抛物面反射镜中心形成的轴线旋转，以调整极化栅网的线方向与电磁波极化方向之间的夹角。

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹波导极化衰减装置，其特征在于，包括：壳体，以及设于所述壳体内的电磁波收发单元、第一离轴抛物面反射镜、第二离轴抛物面反射镜、极化栅网、转台和吸波组件；所述电磁波收发单元用于发射和接收电磁波；所述第一离轴抛物面反射镜和第二离轴抛物面反射镜用于反射接收的电磁波，改变电磁波的传播方向以及转换平面波和球面波；所述极化栅网接收由所述第一离轴抛物面反射镜反射的电磁波，并将透过的电磁波传输至第二离轴抛物面反射镜，所述第二离轴抛物面反射镜反射的电磁波被所述电磁波接收单元接收；所述吸波组件用于吸收所述极化栅网反射的电磁波；所述转台使极化栅网口面沿第一离轴抛物面反射镜和第二离轴抛物面反射镜中心形成的轴线旋转，以调整极化栅网的线方向与电磁波极化方向之间的夹角。2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述电磁波收发单元包括第一天线和第二天线，所述第一天线用于发射电磁波，所述第二天线用于接收电磁波。3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述电磁波收发单元发射高...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢晓芸，程春悦，陈玲，孙晓宁，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11