电磁波转换装置及微波器件制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电磁波转换装置及微波器件，电磁波转换装置包括第一同轴线、第二同轴线、第一介质腔、第二介质腔、第一过渡结构、第二过渡结构以及介质波导，介质波导为矩形体结构，其由低损耗的聚合材料构成，第一同轴线、第一介质腔、第一过渡结构与介质波导的第一侧依次相连，第二同轴线、第二介质腔、第二过渡结构与介质波导的第二侧依次相连，且第一同轴线与第二同轴线、第一介质腔与第二介质腔以及第一过渡结构与第二过渡结构均为对称设置；微波器件包括上述的电磁波转换装置。本实用新型专利技术能够完成电磁波在7.2～10GHz频段上的高效转换，性能好，结构简单，容易加工，能较好地满足微波器件轻重量、低成本、高性能和环保等发展趋势。

Electromagnetic wave conversion device and microwave device

【技术实现步骤摘要】
电磁波转换装置及微波器件
本技术涉及一种电磁波转换装置，尤其是一种电磁波转换装置及微波器件，属于微波器件领域。
技术介绍
介质波导是由于光纤通信的发展而被提出，是一种用来约束或引导电磁波的结构，它能够将被传输的电磁波限制在介质中。介质波导的传输原理不同于传统的金属波导，在不同折射率的介质分界面上，电磁波的全反射现象使微波局限在波导内传播，介质波导可以分为固体芯、空心核、多孔芯等。介质波导相比于经典的金属波导在毫米波和太赫兹频段具有损耗小；功率容量大；结构简单，易于制造等优点。随着通信技术的发展，波导的发展也上了一个新台阶，并且朝着低功耗、小体积、稳定可靠和低成本的方向不断努力。据调查与了解，已经公开的现有技术如下：1)1981年，TSUKASAYONEYAMA等人发表了“NonradiativeDielectricWaveguideforMillimeter-WaveIntegratedCircuits”，设计了一种在毫米波频段使用的介质波导，并且在介质壁两侧加入了金属板。2)2013年，Hao-TianZhu等人发表了“DesignofaBroadbandCPWGtoDielectricRidgeWaveguideTransitionforTerahertzCircuits”，设计了一种在毫米波频段传输电磁波的介质脊波导。设计的介质脊波导不使用金属镀层，大大减少了金属在高频带来的导体损耗。3)2014年，R.Mendis等人在“PlasticribbonTHzwaveguides”中，设计了在太赫兹频率使用的介质波导。采用金属腔馈电，设计了一种空气金属腔转介质波导的过渡结构。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种介质波导、电磁波转换装置及微波器件。本技术的第一个目的在于提供一种介质波导，该波导可以在7.2～10GHz频段中使用，具有轻重量、低成本、结构简单、易于加工生产的特点。本技术的第二个目的在于提供一种电磁波转换装置，该装置能够完成电磁波在7.2～10GHz频段上的高效转换，性能好，结构简单，容易加工，能较好地满足微波器件轻重量、低成本、高性能和环保等发展趋势。本技术的第三个目的在于提供一种微波器件。本技术的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种介质波导，所述波导为矩形体结构，其由低损耗的聚合材料构成。本技术的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种电磁波转换装置，包括第一同轴线、第二同轴线、第一介质腔、第二介质腔、第一过渡结构、第二过渡结构以及上述的介质波导，所述第一同轴线、第一介质腔、第一过渡结构与介质波导的第一侧依次相连，所述第二同轴线、第二介质腔、第二过渡结构与介质波导的与第一侧相对的第二侧依次相连，且第一同轴线与第二同轴线、第一介质腔与第二介质腔以及第一过渡结构与第二过渡结构均为对称设置。进一步的，所述第一同轴线通过第一探针与第一介质腔相连，所述第二同轴线与通过第二探针与第二介质腔相连。进一步的，所述第一介质腔开有第一通孔，所述第一探针的一端与第一同轴线固定相连，另一端通过第一通孔插入第一介质腔中；所述第二介质腔开有第二通孔，所述第二探针的一端与第二同轴线固定相连，另一端通过第二通孔插入第二介质腔中。进一步的，所述第一探针和第二探针均为金属探针。进一步的，所述第一过渡结构与第一介质腔的连接处以及第一过渡结构与介质波导的连接处均为矩形，且第一过渡结构与第一介质腔的连接处长度小于第一过渡结构与介质波导的连接处长度，第一过渡结构与第一介质腔的连接处宽度小于第一过渡结构与介质波导的连接处宽度；所述第二过渡结构与第二介质腔的连接处以及第二过渡结构与介质波导的连接处均为矩形，且第二过渡结构与第二介质腔的连接处长度小于第二过渡结构与介质波导的连接处长度，第二过渡结构与第二介质腔的连接处宽度小于第二过渡结构与介质波导的连接处宽度。进一步的，所述第一过渡结构和第二过渡结构均为介质侧面覆有金属的过渡结构。进一步的，所述第一介质腔和第二介质腔均为外表面覆有金属的介质腔。进一步的，所述第一介质腔和第二介质腔均为矩形腔结构。本技术的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种微波器件，包括上述的电磁波转换装置。本技术相对于现有技术具有如下的有益效果：1、本技术的介质波导由低损耗的聚合材料构成，能够在7.2～10GHz频段中使用，具有轻重量、低成本、结构简单、易于加工生产的特点。2、本技术通过在介质腔和介质波导之间设置一段过渡结构，不仅可以解决介质腔和介质波导横截面上的尺寸差异问题，而且能够有效地减少介质波导和介质腔之间模式转换带来的电磁波的损耗。3、本技术采用同轴线馈电，为了方便在微波测量器件中使用，使同轴线通过探针与介质腔相连，实现电磁波在介质腔和同轴线之间的转换。4、本技术能够完成电磁波在7.2～10GHz频段上的高效转换，性能好，结构简单，容易加工，能较好地满足微波器件轻重量、低成本、高性能和环保等发展趋势。附图说明图1为本技术实施例的电磁波转换装置的立体结构图。图2为本技术实施例的电磁波转换装置的正视结构图。图3为本技术实施例的电磁波转换装置的左侧结构图。图4为本技术实施例的电磁波转换装置的俯视结构图。图5为本技术实施例的电磁波转换装置频率响应的转换效率曲线图。其中，1-介质波导，2-第一同轴线，3-第二同轴线，4-第一介质腔，5-第二介质腔，6-第一过渡结构，7-第二过渡结构，8-第一探针，9-第二探针，10-第一通孔，11-第二通孔。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例：如图1～图4所示，本技术提供了一种电磁波转换装置，该装置包括介质波导1、第一同轴线2、第二同轴线3、第一介质腔4、第二介质腔5、第一过渡结构6以及第二过渡结构7。所述介质波导1可以用于7.2～10GHz频段，其采用固体芯介质波导，可以将大部分电磁波局限在介质波导1内部，单模式传播；介质波导1为矩形体结构，并由低损耗的聚合材料构成，能够在7.2～10GHz频段中使用，具有轻重量、低成本、结构简单、易于加工生产的特点，其中低损耗的聚合材料可以是聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，简称PTFE)、高密度聚乙烯(HighDensityPolyethylene，简称HDPE)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(AcrylonitrileButadieneStyrene，简称ABS)等材料。本实施例中，第一同轴线2、第一介质腔4、第一过渡结构6与介质波导1的左侧依次相连，第二同轴线3、第二介质腔5、第二过渡结构7与介质波导1的右侧依次相连，且第一同轴线2与第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁波转换装置，其特征在于：包括第一同轴线、第二同轴线、第一介质腔、第二介质腔、第一过渡结构、第二过渡结构以及介质波导，所述介质波导为矩形体结构，且介质波导由低损耗的聚合材料构成，所述第一同轴线、第一介质腔、第一过渡结构与介质波导的第一侧依次相连，所述第二同轴线、第二介质腔、第二过渡结构与介质波导的与第一侧相对的第二侧依次相连，且第一同轴线与第二同轴线、第一介质腔与第二介质腔以及第一过渡结构与第二过渡结构均为对称设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种电磁波转换装置，其特征在于：包括第一同轴线、第二同轴线、第一介质腔、第二介质腔、第一过渡结构、第二过渡结构以及介质波导，所述介质波导为矩形体结构，且介质波导由低损耗的聚合材料构成，所述第一同轴线、第一介质腔、第一过渡结构与介质波导的第一侧依次相连，所述第二同轴线、第二介质腔、第二过渡结构与介质波导的与第一侧相对的第二侧依次相连，且第一同轴线与第二同轴线、第一介质腔与第二介质腔以及第一过渡结构与第二过渡结构均为对称设置。


2.根据权利要求1所述的电磁波转换装置，其特征在于：所述第一同轴线通过第一探针与第一介质腔相连，所述第二同轴线与通过第二探针与第二介质腔相连。


3.根据权利要求2所述的电磁波转换装置，其特征在于：所述第一介质腔开有第一通孔，所述第一探针的一端与第一同轴线固定相连，另一端通过第一通孔插入第一介质腔中；
所述第二介质腔开有第二通孔，所述第二探针的一端与第二同轴线固定相连，另一端通过第二通孔插入第二介质腔中。


4.根据权利要求2所述的电磁波转换装置，其特征在于：所述第一探针和第二探针均为金属探针。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：周诗雁，郭建珲，陈付昌，王世伟，胡雄敏，张龙，何业军，涂治红，
申请(专利权)人：华南理工大学，深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东;44