[實用新型]一種寬帶扭波導結構

有效

• 申請號: 201721765511.8
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN207834546U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 袁朝暉;張根會;李毅偉;李盾;蘇麗;張寧;王壘
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H01P3/123
• 分類號: H01P3/123
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本實用新型公開了一種寬帶扭波導結構，屬于無線通信技術領域。其包括第一矩形傳輸路徑元件、第二矩形傳輸路徑元件，以及把第一矩形傳輸路徑元件和第二矩形傳輸路徑元件連接在一起的作為脊波導的連接元件。本實用新型電性能優異，結構簡單，易于加工，可以在將近一個倍頻內實現0°~90°內任一角度的極化偏轉，可以使用在L/S、S/C、L/S/C、C/X、X/Ku、C/X/Ku、Ku/Ka等頻段雙頻共用、三頻共用或者L、S、C、X、Ku、Ka等頻段收發共用的天線系統，是對現有技術的一種重要改進。

技術領域

本實用新型涉及導航測控、無線通信及射電天文技術領域，特別是指一種寬帶扭波導結構。

背景技術

在導航測控、衛星通信等領域普遍使用的波導系統中，常常需要將電場傳輸的極化平面旋轉一定角度，最普通的處理方式是通過機械手段將一段直波導管扭轉到需要的角度，這種方式的缺點是長度較大，階梯扭波導長度有所縮減，尤其是在帶寬較寬時需要更多的階梯，長度較大而且不易加工。

由HidekiAsao等人發表的文獻《ACompact 90-degree Twist usingNovel RidgedWaveguide for IntegratedWaveguide Subsystems》(“用于集成波導子系統的新型脊波導結構緊湊90度扭波導”，IEEE微波會議，2006年第36期，歐洲，2006年9月)及相關專利文件公開了一種90°的扭波導結構，僅用一段波導結構實現了在較寬頻帶內90°的極化扭轉，解決了90°扭波導長度較大的問題。公開號為CA2320667A1的專利公開了一種“CompactWidebandWaveguide Twist Transition”(緊湊的寬帶扭波導過渡)，其具有一種蝴蝶結形(原文：bow tie shape)的轉極化片，可以實現0°～90°的極化旋轉，結構較復雜，從公開的附圖看，帶寬也稍窄。由Uwe Rosenberg等人于2012年發表在IEEE上的文獻《Compactwaveguide twist design fitting with interfacing waveguide cross sections》(與連接波導口徑相等的緊湊扭波導設計)及公開號為US7.956.700B2的專利《WaveguideJunction》(波導接頭)、公開號為CN101243577A的專利《波導接頭》公開了一種用兩段與傳輸波導等口徑的雙脊波導實現寬帶極化扭轉的方案，其在0°～90°之間任一角度均可實現極化扭轉，缺點是需要兩段脊波導，長度較大、加工復雜。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提出一種寬帶扭波導結構，其電性能優異，結構簡單，易于加工，可以在將近一個倍頻內實現0°～90°內任一角度的極化偏轉。

基于上述目的，本實用新型提供的技術方案是：

一種寬帶扭波導結構，其包括第一矩形傳輸路徑元件、第二矩形傳輸路徑元件，以及把第一矩形傳輸路徑元件和第二矩形傳輸路徑元件連接在一起的作為脊波導的連接元件，所述連接元件具有矩形內腔且矩形內腔的兩個長邊壁上各具有一個凸起的脊，兩個脊相對于脊波導的中心面鏡像對稱，脊波導的寬邊與窄邊分別大于或等于第一矩形傳輸路徑元件和第二矩形傳輸路徑元件的寬邊與窄邊；所述第一矩形傳輸路徑元件的電磁波極化平面與所述第二矩形傳輸路徑元件的電磁波極化平面之間具有0°～90°范圍內的夾角，所述脊波導的電磁波極化平面為所述夾角的角平分面。

可選的，所述連接元件的內腔中除脊的頂面棱邊外，其他與連接元件的軸向相平行的棱邊處均具有倒角結構。

從上面的敘述可以看出，本實用新型技術方案的有益效果在于：

1、本實用新型僅使用一段脊波導就實現了0°～90°內任一角度的極化偏轉，整個裝置結構簡單、緊湊，易于加工。

2、本實用新型提出了一種寬帶轉極化結構，其相對帶寬63％的帶寬內回波損耗小于- 35dB，可見轉極化結構駐波小、帶寬較寬。