CN109524753A - 波导同轴微带转换电路 - Google Patents

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张建成
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Southwest China Research Institute Electronic Equipment
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    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
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Abstract

本发明公开了一种波导同轴微带转换电路，包括矩形波导接头、同轴绝缘子、微波电路盒体和微带电路；所述同轴绝缘子包括内导体、外导体和绝缘支撑结构；所述内导体一端穿过设置在波导壁上的通孔伸进矩形波导接头的波导腔内，另一端与微带线连接；在微波电路盒体上方设置盖板，在盖板与盒体之间形成密封的微波腔体。本发明通过同轴绝缘子的内导体一端伸进矩形波导接头的腔内，实现波导与同轴的转换，同时可以满足微波电路盒体的密封性能要求，另一端通过焊接、粘接或压接等方式与微带线连接，实现同轴与微带线的转换，波导口方向与微带传输线方向保持垂直。矩形波导接头可以拆卸，调试时为便于测试可以换成同轴接头。

Description

波导同轴微带转换电路
技术领域
本发明涉及一种微波电路，特别是涉及一种微波信号的波导同轴微带转换电路。
背景技术
为了获得低***损耗，天线与发射机、接收机之间通常采用矩形波导连接，而包含功率放大器芯片、低噪声放大器芯片等微波固态电路的发射机、接收机则采用微带传输线进行集成，因此需要一种矩形波导到微带的转换电路。矩形波导可以直接转换到微带传输线，专利《具有滤波特性的波导到微带过渡结构》(中国，CN105576332A，2016.05.11)实现了具有滤波特性的波导到微带的转换，但这种直接转换的方法不能实现微波电路的密封，不能满足可靠性要求。为了实现密封，需要采用同轴绝缘子进行过渡，专利《一种可拆卸波导同轴转换器》(中国，CN200953376Y，2007.09.26)提出了一种用于***调试的可拆卸式波导同轴转换器，可以实现波导到微带的转换，同时实现密封，但该发明的目的是可拆卸，因此在同轴绝缘子与矩形波导之间增加了SMA接头，结构复杂，并且SMA接头限制了发明的最高使用频率。专利《微带波导转换接头》(中国，CN201332132Y，2009.10.21)提出了一种微带波导转换接头，实现波导到微带的转换，同时实现密封，该发明的波导口方向与微带传输线方向保持一致，但有些应用中需要波导口方向与微带传输线方向保持垂直。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种波导口方向与微带传输线方向保持垂直的波导同轴微带转换电路，同时不影响微波电路的密封性能，本发明具有结构简单，加工容易，成本低廉的特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种波导同轴微带转换电路，包括矩形波导接头、同轴绝缘子、微波电路盒体和微带电路；所述同轴绝缘子包括内导体、外导体和绝缘支撑结构；所述内导体一端穿过设置在波导壁上的通孔伸进矩形波导接头的波导腔内，另一端与微带线连接；在微波电路盒体上方设置盖板，在盖板与盒体之间形成密封的微波腔体。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
本发明通过同轴绝缘子的内导体一端伸进矩形波导接头的腔内，实现波导与同轴的转换，同时可以满足微波电路盒体的密封性能要求，另一端通过焊接、粘接或压接等方式与微带线连接，实现同轴与微带线的转换，波导口方向与微带传输线方向保持垂直。矩形波导接头可以拆卸，调试时为便于测试可以换成同轴接头。本发明可利用成熟的机械加工工艺进行加工，具有使用方便，结构简单，易于容易，成本低的优点。本发明具有小于1.5的驻波性能，匹配良好。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的同轴绝缘子2的剖视图；
图3为本发明实施实例的驻波。
具体实施方式
一种波导同轴微带转换电路，如图1和图2所示，包括：矩形波导接头1、同轴绝缘子2、微波电路盒体3、微带电路4、波导腔5、内导体6、通孔7、盖板8、微波腔体9、波导腔底部10、波导腔侧壁11、外导体12、绝缘支撑结构13等，其中：
本发明整体由矩形波导接头1、同轴绝缘子2、微波电路盒体3以及微带电路4组成。所述同轴绝缘子2由同轴的圆柱形内导体6、外导体12、绝缘支撑结构13组成，内导体6穿过绝缘支撑结构13中部，外导体12位于绝缘支撑结构13外侧。所述内导体6一端伸进矩形波导接头1的波导腔5内，波导壁上加工有通孔7以供内导体6通过，通孔7与内导体6同轴，内导体6通过E面探针耦合的方式与波导腔5进行能量交换，实现同轴波导的转换；另一端通过焊接、粘接或压接等方式与微带线连接，实现同轴与微带线的转换，波导口方向与微带传输线方向保持垂直。待微波电路装配完毕后，将盖板8焊接或粘接在微波电路盒体3上，实现微波腔体9的密封。
所述矩形波导接头1是与外部矩形波导连接的接头，包含法兰接口。
所述同轴绝缘子2是一段内导体往两端伸展出来的同轴线，外导体可以通过焊接或粘接的方式与微波电路盒体固定在一起，并保持密封性能。
所述微波电路盒体3是用来承载微波电路的结构件。
本实例选择一个频率为50GHz～75GHz波导同轴微带转换电路，但本发明适用频率范围为300MHz～300GHz。
根据工作频率选择矩形波导接头1的波导腔5的宽边尺寸为3.76mm，窄边尺寸为1.88mm，通孔7的直径为0.7mm，长度1.15mm，位于矩形波导宽边的中心位置，同轴绝缘子2的内导体6的直径为0.3mm，绝缘支撑结构13的介电常数为4.1，损耗角正切为0.06，外径1.67mm，内导体6一端伸进波导腔5，内导体6中心与波导腔5的底部10的距离为1.25mm，内导体6的末端与波导腔5的侧壁11的距离为0.93mm，微带电路4基材为Rogers RT duroid5880，厚度0.127mm，微带线宽度0.38mm。
该发明的实施实例的基于HFSS的具体仿真结果说明如下：
如图2所示，本发明提出的波导同轴微带转换电路在50GHz～75GHz的驻波小于1.5，匹配良好。
本发明的工作原理是：
本发明公开了一种波导同轴微带转换电路，波导口方向与微带传输线方向保持垂直，焊接或粘接在微波电路盒体上的同轴绝缘子的内导体一端伸进矩形波导接头的腔内，实现波导与同轴的转换，另一端通过焊接、粘接或压接等方式与微带线连接，实现同轴与微带线的转换，同时可以满足微波电路盒体的密封性能要求。
本发明提出一种波导口方向与微带传输线方向保持垂直的波导同轴微带转换电路，具体方法是先将波导与微带之间使用同轴绝缘子进行过渡，通过绝缘子与微带电路的盒体的焊接或粘接来满足微波电路的密封性能要求，具有结构简单，易于加工，成本低等特点。

Claims (10)

1.一种波导同轴微带转换电路，其特征在于：包括矩形波导接头、同轴绝缘子、微波电路盒体和微带电路；所述同轴绝缘子包括内导体、外导体和绝缘支撑结构；所述内导体一端穿过设置在波导壁上的通孔伸进矩形波导接头的波导腔内，另一端与微带线连接；在微波电路盒体上方设置盖板，在盖板与盒体之间形成密封的微波腔体。
2.根据权利要求1所述的波导同轴微带转换电路，其特征在于：所述通孔与内导体同轴。
3.根据权利要求2所述的波导同轴微带转换电路，其特征在于：所述内导体通过E面探针耦合的方式与波导腔进行能量交换，实现同轴波导的转换。
4.根据权利要求1所述的波导同轴微带转换电路，其特征在于：所述内导体通过焊接、粘接或压接的方式与微带线连接。
5.根据权利要求1所述的波导同轴微带转换电路，其特征在于：所述矩形波导接头包含法兰接口，用于与外部矩形波导连接。
6.根据权利要求1所述的波导同轴微带转换电路，其特征在于：所述同轴绝缘子是一段内导体往两端伸展出来的同轴线。
7.根据权利要求6所述的波导同轴微带转换电路，其特征在于：所述同轴绝缘子的外导体通过焊接或粘接的方式与微波电路盒体固定在一起。
8.根据权利要求1所述的波导同轴微带转换电路，其特征在于：所述矩形波导接头的波导腔的宽边尺寸为3.76mm，窄边尺寸为1.88mm；所述通孔的直径为0.7mm，长度为1.15mm，位于矩形波导宽边的中心位置。
9.根据权利要求8所述的波导同轴微带转换电路，其特征在于：所述同轴绝缘子的内导体的直径为0.3mm，绝缘支撑结构的介电常数为4.1，损耗角正切为0.06，外径1.67mm，内导体中心与波导腔的底部的距离为1.25mm，内导体的末端与波导腔的侧壁的距离为0.93mm。
10.根据权利要求9所述的波导同轴微带转换电路，其特征在于：所述微带电路基材为Rogers RT duroid 5880，厚度为0.127mm，微带线宽度为0.38mm。
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