一种用于波导中传动轴的级联宽带扼流装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及微波传输技术领域，提供了一种用于波导中传动轴的级联宽带扼流装置，包括传动轴以及波导壁，波导壁呈圆筒状的中空结构，传动轴纵向贯穿波导壁且不与波导壁接触，波导壁的内部设置有至少一个夹层，夹层用于将波导壁的内部沿传动轴的轴向依次分隔为多个容置腔，传动轴贯穿夹层且不与夹层接触；容置腔内设置有介质片，介质片的外壁与容置腔的内壁紧密接触，传动轴贯穿介质片且不与介质片接触。本发明专利技术提供的扼流装置通过采用夹层将波导壁的内部分隔为多个不同的容置腔，并在每个容置腔内单独设置介质片，以使得该扼流装置能够形成级联的多层扼流结构，在提升扼流装置的扼流效果的同时拓宽了扼流装置的工作频带。效果的同时拓宽了扼流装置的工作频带。效果的同时拓宽了扼流装置的工作频带。

【技术实现步骤摘要】
一种用于波导中传动轴的级联宽带扼流装置


[0001]本专利技术涉及微波传输
，具体而言，涉及一种用于波导中传动轴的级联宽带扼流装置。

技术介绍

[0002]对于阵列天线、雷达等系统，馈电系统与各种部件的交连不可避免地会造成微波泄露，如何抑制微波泄露成为保证整个系统稳定运行的重要问题。扼流装置是一种避免微波外泄的装置，被广泛应用于微波天馈系统的交连、机械扫描雷达天线中的旋转关节等场合，而不同的应用场合也对扼流装置的设计提出了不同要求。
[0003]随着机电一体化的发展和深入研究，在微波系统中使用机械传动装置的场合越来越多，其中，在波导中引入传动轴是一种常见的情况。在这种情况下，需要在传动轴和波导壁之间留有一定的空隙，从而保证传动轴的良好转动。但这些空隙会导致波导结构的不连续，从而产生了微波泄露问题，会对波导的驻波、损耗和功率容量等性能造成严重影响。
[0004]现阶段，可应用于波导中传动轴的扼流装置还很少。张建穹等首次提出了用于机械传动轴的扼流装置，扼流装置内壁分别与外壳、传动轴之间形成了两段四分之一波长的传输线，通过两段传输线进行阻抗变换后在扼流装置外壳顶部形成电短路，从而抑制了微波泄露[张健穹,刘庆想,李相强,赵柳,一种用于导波系统中传动轴的小型宽带扼流装置,四川：CN101702456A,2010]。然而，由于这种结构受限于四分之一波长的长度要求，其尺寸很难减小，因此无法应用在一些对于体积尺寸要求比较严格的场合。为此，李相强等设计的超小型扼流装置通过在阻抗段使用介质填充，使扼流装置的体积得到了有效的减小[李相强,张健穹,刘庆想,刘庆,一种用于波导中传动轴的超小型扼流装置,四川：CN205657149U,2016]。但是，其泄露损耗小于
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30dB的相对带宽仅有10.4％，泄露损耗小于
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40dB的相对带宽仅有3.2％，并不能满足微波传输对于宽频带的需求。因此，研究一种用于波导中传动轴的宽带扼流装置具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于波导中传动轴的级联宽带扼流装置，在有效解决传动轴进入波导后传动轴入口处的微波泄露问题的基础上，具有可级联、宽频带、体积小、易加工、微波泄露少等特点。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0007]一种用于波导中传动轴的级联宽带扼流装置，包括传动轴以及波导壁，所述波导壁呈圆筒状的中空结构，所述传动轴纵向贯穿波导壁且不与波导壁接触；
[0008]所述波导壁的内部设置有至少一个夹层，所述夹层用于将波导壁的内部沿传动轴的轴向依次分隔为多个容置腔，所述传动轴贯穿夹层且不与夹层接触；
[0009]所述容置腔内设置有介质片，所述介质片的外壁与容置腔的内壁紧密接触，所述传动轴贯穿介质片且不与介质片接触。
[0010]本专利技术的工作原理为：位于容置腔内的一个介质片单独形成了一段径向阻抗段，而一个介质片、一个夹层与传动轴之间的间隙形成了一段轴向阻抗段，通过两个阻抗段的阻抗变换后即可在微波泄漏处形成电短路，从而抑制微波的泄漏，也就是说，根据阻抗变换原理，一个介质片与一个夹层形成了一层扼流结构，通过将介质片与夹层交替使用，多层介质片与夹层形成了多层扼流结构的级联，从而可以有效提升扼流装置的扼流效果，并拓宽扼流装置的工作频带。
[0011]需要说明的是，扼流装置每层的介质片的外径可以相同也可以不相同，通过改变介质片的外径即可改变每层扼流结构的工作频点，具体来说，当每层介质片的外径相同时，每层扼流结构工作在同一频点，此时能够有效提升扼流装置的扼流性能，当每层介质片的外径不同时，每层扼流结构工作在不同频点，此时能够有效拓宽扼流装置的工作频带。
[0012]在一些可能的实施例中，所述夹层的数量为一个，所述夹层将波导壁的内部沿传动轴的轴向依次分隔为两个尺寸相同的容置腔。
[0013]在一些可能的实施例中，所述夹层的数量为两个，两个所述夹层将波导壁的内部沿传动轴的轴向依次分隔为三个尺寸相同的容置腔。
[0014]在一些可能的实施例中，所述波导壁的内部设置有抵接台阶，所述夹层的数量为一个，所述夹层的上表面与抵接台阶的下表面紧密接触，所述夹层将波导壁的内部沿传动轴的轴向依次分隔为上小下大的两个容置腔。
[0015]在一些可能的实施例中，所述介质片采用具有高介电常数的绝缘介质制成，优选的，所述介质片采用介电常数为9.0的95％氧化铝陶瓷制成。
[0016]在一些可能的实施例中，所述波导壁包括壳体以及底座，所述壳体的底部呈开口结构，所述底座呈台阶状并具有定位槽，所述壳体的底部嵌设于定位槽内。
[0017]在一些可能的实施例中，所述壳体的顶部开设有供传动轴穿过的第一圆孔，所述底座上开设有供传动轴穿过的第二圆孔，所述夹层上开设有供传动轴穿过的第三圆孔，所述介质片上开设有供传动轴穿过的第四圆孔，所述壳体、底座、夹层、介质片与传动轴同轴设置。
[0018]在一些可能的实施例中，所述第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔以及第四圆孔的直径相同。
[0019]在一些可能的实施例中，所述传动轴、壳体、底座以及夹层均采用金属材料制成。
[0020]本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0021]1、本专利技术提供的扼流装置通过采用夹层将波导壁的内部分隔为多个不同的容置腔，并在每个容置腔内单独设置介质片，以使得该扼流装置能够形成级联的多层扼流结构，在提升扼流装置的扼流效果的同时拓宽了扼流装置的工作频带。
[0022]2、本专利技术提供的扼流装置结构简单，易于加工实现，且在实际应用过程中只需要改变介质片的材质与尺寸，即可使得扼流装置能够适用于不同的工作频段及场合。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例1提供的扼流装置的剖视结构示意图；
[0024]图2为将实施例1中的扼流装置用于某一引入传动轴的径向线馈电系统时的剖视结构示意图；
[0025]图3为将实施例1中的扼流装置用于某一引入传动轴的径向线馈电系统时其中一个耦合出口的微波泄漏损耗图；
[0026]图4为本专利技术实施例2提供的扼流装置的剖视结构示意图；
[0027]图5为将实施例2中的扼流装置用于某一引入传动轴的径向线馈电系统时其中一个耦合出口的微波泄漏损耗图；
[0028]图6为本专利技术实施例3提供的扼流装置的剖视结构示意图；
[0029]图7为将实施例3中的扼流装置用于某一引入传动轴的径向线馈电系统时其中一个耦合出口的微波泄漏损耗图。
[0030]图标：1
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传动轴，2
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波导壁，21
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壳体，21a
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第一圆孔，21b
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抵接台阶，22
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底座，22a
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定位槽，22b
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第二圆孔，3
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夹层，3a
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第三圆孔，4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于波导中传动轴的级联宽带扼流装置，包括传动轴以及波导壁，所述波导壁呈圆筒状的中空结构，所述传动轴纵向贯穿波导壁且不与波导壁接触，其特征在于，所述波导壁的内部设置有至少一个夹层，所述夹层用于将波导壁的内部沿传动轴的轴向依次分隔为多个容置腔，所述传动轴贯穿夹层且不与夹层接触；所述容置腔内设置有介质片，所述介质片的外壁与容置腔的内壁紧密接触，所述传动轴贯穿介质片且不与介质片接触。2.根据权利要求1所述的用于波导中传动轴的级联宽带扼流装置，其特征在于，所述夹层的数量为一个，所述夹层将波导壁的内部沿传动轴的轴向依次分隔为两个尺寸相同的容置腔。3.根据权利要求1所述的用于波导中传动轴的级联宽带扼流装置，其特征在于，所述夹层的数量为两个，两个所述夹层将波导壁的内部沿传动轴的轴向依次分隔为三个尺寸相同的容置腔。4.根据权利要求1所述的用于波导中传动轴的级联宽带扼流装置，其特征在于，所述波导壁的内部设置有抵接台阶，所述夹层的数量为一个，所述夹层的上表面与抵接台阶的下表面紧密接触，所述夹层将波导壁的内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀芳，董涛，刘庆想，王邦继，倪泰来，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：