一种适用于Ka至W频段的二维相控阵波导转接结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于Ka至W频段的二维相控阵波导转接结构，适用于不等距的天线辐射波导与TR模块波导之间的转接，连接波导中至少包含一个转接波导（5），转接波导（5）为弯折的波导通道，用于实现非直连的转接。本实用新型专利技术用基于转接波导的紧凑的结构实现了规则的TR模块波导到不规则的天线辐射波导的转接，且可以应用于W及以下频段，可以解决高于40GHz的TR模块到不规则天线辐射单元的连接问题。具有损耗小、转接网络性能优良的优点。解决了射频电缆及相应射频接头最多只能满足40GHz以下频率，无法满足更高频段的使用要求的问题；也解决了射频电缆及相应射频接头占用尺寸空间大，无法适用于小型化产品的问题。无法适用于小型化产品的问题。无法适用于小型化产品的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于Ka至W频段的二维相控阵波导转接结构


[0001]本技术涉及波导转接网络
，特别是涉及一种适用于Ka至W频段的二维相控阵波导转接结构。

技术介绍

[0002]波导（WAVEGUIDE），是用来定向引导电磁波的结构。在电磁学和通信工程中，波导这个词可以指在端点间传递电磁波的任何线性结构。但最初和最常见的意思是指用来传输无线电波的空心金属管。这种波导主要用作微波频率的传输线，在雷达、通讯卫星和微波无线电链路设备中用来将微波发送器和接收机与它们的天线连接起来。波导传输必须解决波导转接的问题。
[0003]现有技术中，一种方式是波导直连，无论是低频还是W频段，天线辐射波导与TR模块波导一一对应且在一条线上，TR模块波导口直线连接到天线辐射波导。波导直连方式不能满足天线辐射波导与TR模块波导不在一条线上的情况，即TR模块波导规则排列、天线辐射波导不规则排列的情况。另一种方式是电缆连接，天线辐射波导与TR模块波导不在一条线上，采用射频电缆进行拐弯连接。电缆连接方式存在以下问题：射频电缆及相应射频接头最多只能满足40GHz以下频率，无法满足更高频段的使用要求。且射频电缆及相应射频接头占用尺寸空间大，线缆还有一定的转弯半径要求，小型化产品受限严重。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于Ka至W频段的二维相控阵波导转接结构，用紧凑的结构实现规则的TR模块波导到不规则的天线辐射波导的转接，解决高于40GHz的TR模块到不规则天线辐射单元的连接问题。
[0005]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种适用于Ka至W频段的二维相控阵波导转接结构，所述的波导转接结构适用于不等距的天线辐射波导与TR模块波导之间的转接，所述的波导转接结构包括波导转接网络，所述波导转接网络的顶面上设有与所述天线辐射波导位置一一对应的第一波导接口，所述波导转接网络的底面上设有与所述TR模块波导位置一一对应的第二波导接口，所述的第一波导接口与第二波导接口之间一一对应地通过互不干涉的连接波导连通，所述的连接波导中至少包含一个转接波导，所述的转接波导为弯折的波导通道，用于实现非直连的转接。
[0006]所述的波导转接结构还包括冷板，冷板可拆卸连接于波导转接网络的底面与TR模块之间，冷板上设有与所述第二波导接口及TR模块波导位置对应的贯穿的直通波导。所述的冷板上设有进水口和出水口，进水口和出水口之间通过网状冷却水路相连，所述的网状冷却水路与所述直通波导交错设置。
[0007]所述的TR模块与冷板之间设有销钉定位组件，销钉定位组件包括设于TR模块上的销钉和设于冷板表面的销钉孔。
[0008]所述的冷板与所述的TR模块之间通过螺钉连接，所述的冷板上设有用于安装所述
螺钉的第一沉头孔。
[0009]所述的直通波导凸出于冷板靠近TR模块一侧的表面，形成凸出部，所述的TR模块上设有与该凸出部配合的凹陷部。
[0010]所述的冷板与所述的波导转接网络之间通过螺钉连接，所述的波导转接网络上设有用于安装所述螺钉的第二沉头孔。
[0011]所述的连接波导凸出于波导转接网络靠近冷板一侧的表面，形成凸出部，所述的冷板靠近波导转接网络的一侧设有与该凸出部配合的凹陷部。
[0012]所述的连接波导在波导转接网络上靠近天线辐射波导的一侧形成凹陷部，所述的天线辐射波导上设有与该凹陷部配合的凸出部。
[0013]所述的天线辐射波导采用稀疏阵列布局。
[0014]二维相控阵波导转接结构的制作方法：
[0015]S1：根据需要使用的频段，仿真确定波导的尺寸，根据仿真确定的波导尺寸进行波导变换，将该频段标准波导尺寸变换为仿真确定的波导尺寸；
[0016]S2：根据天线辐射波导及TR模块波导的位置仿真每个连接波导的走向、拐弯、过渡和尺寸；
[0017]S3：根据步骤S2的仿真结果对波导转接网络进行分层；
[0018]S4：通过数控铣床逐层将相应波导剖面加工出来；
[0019]S5：将步骤S4加工得到的各分层按顺序层叠在一起，进行真空铝钎焊焊接得到波导转接网络的成品。
[0020]本技术的有益效果是：
[0021]（1）本技术用基于转接波导的紧凑的结构实现了规则的TR模块波导到不规则的天线辐射波导的转接，实现了波导非直连的转接，既解决了连接问题，又保证了射频性能。且可以应用于W及以下频段，可以解决高于40GHz的TR模块到不规则天线辐射单元的连接问题。具有损耗小、转接网络性能优良的优点。频段越高，波导尺寸越小，采用这种方案效果越显著。
[0022]解决了射频电缆及相应射频接头最多只能满足40GHz以下频率，无法满足更高频段的使用要求的问题；也解决了射频电缆及相应射频接头占用尺寸空间大，无法适用于小型化产品的问题。
[0023]（2）因为本申请波导转接结构内的转接波导并非直连通孔结构，且弯折方向多样，采用传统波导加工工艺无法实现，本技术波导转接结构采用分层加工的方式，并采用真空铝钎焊将多层结构一次焊接成型，实现了波导转接结构的高效加工，且可防止产生信号泄漏的情况发生。
[0024]（3）本申请波导转接网络与冷板之间、冷板与TR模块之间均设计为凹凸配合，一方面能起到安装定位作用，另一方面可减小波导处接触面，使之接触更紧密，以达到减小波导泄漏的目的。
附图说明
[0025]图1为本技术装配结构示意图；
[0026]图2为本技术转接波导结构示意图；
[0027]图3为本技术波导转接网络的底面结构示意图；
[0028]图4为本技术冷板朝TR模块一侧的结构示意图；
[0029]图5为本技术冷板朝波导转接网络一侧的结构示意图；
[0030]图6为本技术TR模块结构示意图；
[0031]图中，1
‑
波导转接网络，2
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冷板，2.1
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直通波导，2.2
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销钉孔，2.3
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第一沉头孔，2.4
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进水口，2.5
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出水口，3
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第一波导接口，4
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第二波导接口，5
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转接波导，6
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TR模块。
具体实施方式
[0032]下面将结合实施例，对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0033]参阅附图，本技术提供一种技术方案：
[0034]一种适用于Ka至W频段的二维相控阵波导转接结构，所述的波导转接结构适用于不等距的天线辐射波导与TR模块波导之间的转接。假设TR模块波导间距是5*12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于Ka至W频段的二维相控阵波导转接结构，其特征在于，所述的波导转接结构适用于不等距的天线辐射波导与TR模块波导之间的转接，所述的波导转接结构包括波导转接网络（1），所述波导转接网络（1）的顶面上设有与所述天线辐射波导位置一一对应的第一波导接口（3），所述波导转接网络（1）的底面上设有与所述TR模块波导位置一一对应的第二波导接口（4），所述的第一波导接口（3）与第二波导接口（4）之间一一对应地通过互不干涉的连接波导连通，所述的连接波导中至少包含一个转接波导（5），所述的转接波导（5）为弯折的波导通道，用于实现非直连的转接。2.根据权利要求1所述的一种适用于Ka至W频段的二维相控阵波导转接结构，其特征在于，所述的波导转接结构还包括冷板（2），冷板（2）可拆卸连接于波导转接网络（1）的底面与TR模块（6）之间，冷板（2）上设有与所述第二波导接口（4）及TR模块波导位置对应的贯穿的直通波导（2.1）；所述的冷板（2）上设有进水口（2.4）和出水口（2.5），进水口和出水口之间通过网状冷却水路相连，所述网状冷却水路与所述直通波导（2.1）交错设置。3.根据权利要求2所述的一种适用于Ka至W频段的二维相控阵波导转接结构，其特征在于，所述的TR模块（6）与冷板（2）之间设有销钉定位组件，销钉定位组件包括设于TR模块（6）上的销钉和设于冷板（2）表面的销钉孔（2.2）。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁向秋，曹磊，刘聪，吴凡，
申请(专利权)人：四川锐芯众成科技有限公司，
类型：新型
国别省市：