一种新型波导垂直馈电的压缩转换关节制造技术

本发明专利技术涉及一种新型波导垂直馈电的压缩转换关节，大尺寸矩形波导通过过渡结构将大尺寸波导与小尺寸波导连接，调整过渡结构的高度和长度，实现大尺寸波导到小尺寸波导的平稳转换。在小尺寸波导上切有匹配结构块，并通过调整匹配结构块的大小，实现小尺寸波导垂直转换的平稳过度。该新型波导垂直馈电的压缩转换关节实现小型化、高效率、低损耗馈电传输，非常适合于波导窄边缝隙阵列天线的侧馈端的工程应用。

A New Compression Conversion Joint with Vertical Feeding of Waveguide

The invention relates to a novel compression conversion joint fed vertically by a waveguide. A large-sized rectangular waveguide connects a large-sized waveguide with a small-sized waveguide through a transition structure, adjusts the height and length of the transition structure, and realizes a stable conversion from a large-sized waveguide to a small-sized waveguide. The matched structure blocks are cut on the small size waveguide, and the smooth transition of the vertical conversion of the small size waveguide is realized by adjusting the size of the matched structure blocks. The new waveguide vertical-fed compression transfer joint realizes miniaturization, high efficiency and low loss feeding transmission, which is very suitable for the application of side-fed waveguide narrow-side slot array antenna.

【技术实现步骤摘要】
一种新型波导垂直馈电的压缩转换关节
本专利技术属于天线
，提出了一种新型波导垂直馈电的压缩转换关节。将此新型波导垂直馈电的压缩转换关节应用到波导窄边缝隙阵列天线中，能够实现对波导窄边缝隙阵列小型化、高效、低损耗的侧面馈电，提升波导窄边缝隙阵列天线系统的整体性能。因此非常适合于波导窄边缝隙阵列天线的侧馈端的设计应用。
技术介绍
随着无线通信技术的迅猛发展，对天线的要求也越来越多。除电气特性要求之外，天线设计还必须兼顾到产品的外观，具有高效率、小型化等优点的天线越来越受到市场的重视。波导缝隙天线以其高效优越的辐射性能、坚固的结构强度等特点被广泛应用于雷达、卫星等领域。特性良好的波导侧馈方式对波导窄边缝隙天线阵的性能的影响十分重要。传统的波导窄边缝隙阵的侧馈端口与波导在同一平面上，使得波导窄边缝隙阵在波导线阵方向尺寸过大，在组阵时存在位置干涉，从而影响波导窄边缝隙阵的整体电气性能和外观。针对该缺点，本专利技术提出了一种新型波导垂直馈电的压缩转换关节的设计方法。该转换关节具有小型化、低插损、结构紧凑、易加工等特点，增加该转换关节后，可实现对波导窄边缝隙阵紧凑、高效、低损耗的侧馈，从而提升波导窄边缝隙阵列天线系统的整体性能。非常适合于波导窄边缝隙阵列天线侧面馈电的工程应用。
技术实现思路
要解决的技术问题为了实现对波导窄边缝隙阵的低损耗侧馈，需要增加馈电关节实现能量的平稳低损传输。传统的波导窄边缝隙阵的侧馈端口与波导在同一平面上，使得波导窄边缝隙阵在波导线阵方向尺寸过大，且侧馈端口的尺寸较大，在结构上使组阵时存在位置干涉，从而影响波导窄边缝隙阵的整体电气性能和外观。为了解决上述传统波导窄边缝隙阵侧馈的缺陷，提出了一种新型波导垂直馈电的压缩转换关节。技术方案一种新型波导垂直馈电的压缩转换关节，其特征在于在大尺寸波导和小尺寸波导之间设计过渡结构，其中大尺寸波导的端口与波导窄边缝隙阵相连，端口的尺寸为A1×B1；小尺寸波导的端口与射频激励头相连，端口的尺寸为A2×B2；过渡结构的侧面尺寸为L1和d1，d1＝(B1+B2)/2，L1＝0.25×λ，λ为过渡结构的导内波长；在小尺寸波导与射频激励头相对的一侧的边角处切有矩形匹配结构块，通过调整矩形匹配结构块的尺寸Wx和Wy，实现小尺寸波导垂直转换的平稳过度。所述的矩形匹配结构块的尺寸的初始值为Wx＝A1/4，Wy＝A2/4。有益效果本专利技术提出的一种新型波导垂直馈电的压缩转换关节，具有小型化、低插损、结构紧凑、易加工等特点，增加该转换关节后，可实现对波导窄边缝隙阵紧凑、高效、低损耗的侧面馈电，从而提升波导窄边缝隙阵列天线系统的整体性能。1.低损耗：本设计波导垂直馈电的压缩转换关节在工作频带内的损耗很低。在18％(15GHz-18GHz)的工作带宽内，波导垂直馈电的压缩转换关节的能量损耗≤0.02dB。2.小型化：本设计波导垂直馈电的压缩转换关节的尺寸很小、馈电结构紧凑。馈电端口尺寸由15.799mm×7.898mm缩小为12mm×4mm，馈电口面积缩小为原先的38％。附图说明图1为新型波导垂直馈电的压缩转换关节示意图图2为压缩转换关节端口4的驻波随频率变化的曲线图3为压缩转换关节端口5的驻波随频率变化的曲线图4为压缩转换关节的端口4到端口5的传输S参数随频率变化的曲线具体实施方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述：第一步，波导垂直馈电的压缩转换关节的大尺寸矩形波导1通过端口4与波导窄边缝隙阵相连。端口4的尺寸为A1×B1。通过调节过度结构2的尺寸L1和d1，将大尺寸波导1与小尺寸波导3连接，实现大尺寸到小尺寸波导的平稳转换。其中d1＝(B1+B2)/2，L1＝0.25×λ(λ为波导2的导内波长)。(d1和L1可以微调来实现更好的平稳转换)第二步，设计波导3的垂直转换。小波导形状为倒L型，通过调整矩形匹配结构块6的尺寸Wx×Wy，实现小尺寸波导3垂直转换的平稳过度。端口5与射频激励头相连。其中A1＝15.799mm、B1＝7.898mm、d1＝5.95mm、L1＝5.3mm、A2＝12mm、B2＝4mm、Wx＝5.4mm、Wy＝5.4mm。参照图1。图2为压缩转换关节端口4的驻波随频率变化的曲线，在18％(15GHz-18GHz)的工作带宽内，驻波VSWR≤1.15。图3为压缩转换关节端口5的驻波随频率变化的曲线，在18％(15GHz-18GHz)的工作带宽内，驻波VSWR≤1.15。图4为压缩转换关节的端口4到端口5的传输S参数随频率变化的曲线，在18％(15GHz-18GHz)的工作带宽内，插入损耗≤0.02dB。通过仿真结果可以看出，该新型波导垂直馈电的压缩转换关节的损耗很小，垂直转换后馈电口面尺寸缩小为原先的38％，具有优良的电气性能和结构紧凑性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型波导垂直馈电的压缩转换关节，其特征在于在大尺寸波导(1)和小尺寸波导(3)之间设计过渡结构(2)，其中大尺寸波导(4)的端口(4)与波导窄边缝隙阵相连，端口(4)的尺寸为A1×B1；小尺寸波导(3)的端口(5)与射频激励头相连，端口(5)的尺寸为A2×B2；过渡结构(2)的侧面尺寸为L1和d1，d1＝(B1+B2)/2，L1＝0.25×λ，λ为过渡结构(2)的导内波长；在小尺寸波导(3)与射频激励头相对的一侧的边角处切有矩形匹配结构块(6)，通过调整矩形匹配结构块(6)的尺寸Wx和Wy，实现小尺寸波导(3)垂直转换的平稳过度。

【技术特征摘要】
1.一种新型波导垂直馈电的压缩转换关节，其特征在于在大尺寸波导(1)和小尺寸波导(3)之间设计过渡结构(2)，其中大尺寸波导(4)的端口(4)与波导窄边缝隙阵相连，端口(4)的尺寸为A1×B1；小尺寸波导(3)的端口(5)与射频激励头相连，端口(5)的尺寸为A2×B2；过渡结构(2)的侧面尺寸为L1和d1，d1＝(B1+B2)/2，L1＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：高坤，宗耀，张军，李绪平，张冠武，张晨光，李超，姜世波，丁若梁，
申请(专利权)人：西安电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61