[實用新型]一種同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821364671.6
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN208433494U
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫立杰;袁朝暉;阮云國;張博;王進;孫煥金;孟則宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H01P1/06
• 分類號: H01P1/06;H01Q1/50
• 代理公司: 河北東尚律師事務(wù)所 13124
• 代理人: 王文慶

本實用新型公開了一種工作于寬帶同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的設(shè)計。該旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)電氣結(jié)構(gòu)包括同軸波導(dǎo)扼流單元、兩端帶狀線功分結(jié)構(gòu)和兩端同軸輸出端口三部分。同軸波導(dǎo)和帶狀線波導(dǎo)基模均為TEM模，當給關(guān)節(jié)一端添加激勵，同軸端口激勵起的帶狀線波導(dǎo)內(nèi)TEM模通過耦合口轉(zhuǎn)變?yōu)橥S波導(dǎo)中的TEM模，然后經(jīng)過扼流槽，將電磁能量再耦合到另一帶狀線波導(dǎo)內(nèi)，最終從第二個同軸端口輸出。該種基于帶狀線功分結(jié)構(gòu)的同軸波導(dǎo)耦合設(shè)計不僅使關(guān)節(jié)在駐波比滿足1.13：1的情況下，相對帶寬達到28％，而且相對于傳統(tǒng)波導(dǎo)類旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)大幅度縮小了關(guān)節(jié)體積，同軸度好，便于加工，在工程設(shè)計中有很高的應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種天線饋電網(wǎng)絡(luò)中無源微波器件即同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的設(shè)計，該旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)有著體積小、頻帶寬、電氣指標優(yōu)良、同軸度高、加工容易的優(yōu)勢，能夠應(yīng)用于大部分站型天線對C頻段旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的設(shè)計需求。

背景技術(shù)

日新月異的微波通信技術(shù)，要求天線設(shè)計隨之不斷進步，而微波無源器件寬帶和小型化設(shè)計已經(jīng)成為天線饋電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主流方向。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)作為大部分天線不可或缺的核心部件，直接影響著天線的使用帶寬和使用壽命。其主要功能是實現(xiàn)微波信號在傳輸線進行旋轉(zhuǎn)時的無損傳輸。

對旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的研究由來已久，傳統(tǒng)窄帶電氣設(shè)計比較成熟，多應(yīng)用在L、C、S、X、Ku、Ka頻段。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的分類很多，按通道數(shù)分為單通道旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、雙通道旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和多通道旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；按傳輸線形式主要分為波導(dǎo)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；按接觸方式又分為接觸式關(guān)節(jié)和非接觸式關(guān)節(jié)等等。但大部分旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)為窄帶設(shè)計，或者結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，受國內(nèi)加工工藝限制難以保證旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)動態(tài)電氣指標和使用壽命。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種能夠動態(tài)傳輸微波信號的無源器件—單通道同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，尤其是一種同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，本實用新型需要具有寬帶、小型化、同軸度高、加工容易等諸多優(yōu)點。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，其包括上旋轉(zhuǎn)體a和下旋轉(zhuǎn)體b，上旋轉(zhuǎn)體的中央形成豎直延伸的軸向圓柱部a1，下旋轉(zhuǎn)體與軸向圓柱部同軸，上旋轉(zhuǎn)體和下旋轉(zhuǎn)體形成可自由回轉(zhuǎn)的活動連接結(jié)構(gòu)，上旋轉(zhuǎn)體頂部設(shè)有上環(huán)形空腔9，下旋轉(zhuǎn)體底部設(shè)有下環(huán)形空腔10，在上環(huán)形空腔中配裝上帶狀線2，在下環(huán)形空腔中配裝下帶狀線11，每個上帶狀線的合成端都與配裝在上旋轉(zhuǎn)體上的SMA同軸端子1相連，每個下帶狀線的合成端都與配裝在下旋轉(zhuǎn)體上的SMA同軸端子1相連，軸向圓柱部的外壁與上旋轉(zhuǎn)體和下旋轉(zhuǎn)體之間形成環(huán)形中空夾層a2，所述的中空夾層形成同軸波導(dǎo)空氣腔，所述的同軸波導(dǎo)空氣腔分別與上環(huán)形空腔和下環(huán)形空腔連通形成可自由回轉(zhuǎn)的波導(dǎo)空腔結(jié)構(gòu)，該波導(dǎo)空腔結(jié)構(gòu)為傳輸信號的主通道。

進一步的，所述的上旋轉(zhuǎn)體包括上T型蓋3、上旋轉(zhuǎn)塊4，所述的下旋轉(zhuǎn)體包括下蓋板6、下旋轉(zhuǎn)塊5，所述的軸向圓柱部以T型蓋3的中心豎直向下延伸，位于軸向圓柱部的底部配裝下蓋板6，上旋轉(zhuǎn)塊4和下旋轉(zhuǎn)塊5設(shè)置在上T型蓋3與下蓋板6之間，上旋轉(zhuǎn)塊4和下旋轉(zhuǎn)塊5同軸配裝在軸向圓柱部上，上旋轉(zhuǎn)塊4與下旋轉(zhuǎn)塊5形成可自由回轉(zhuǎn)的活動連接結(jié)構(gòu)，上旋轉(zhuǎn)塊上設(shè)有凹槽，上T型蓋3與上旋轉(zhuǎn)塊所設(shè)有的凹槽形成上環(huán)形空腔9，下旋轉(zhuǎn)塊上設(shè)有凹槽，下蓋板6與下旋轉(zhuǎn)塊所設(shè)有的凹槽形成下環(huán)形空腔10。

進一步的，所述的軸向圓柱部與上旋轉(zhuǎn)塊4和下旋轉(zhuǎn)塊5之間分別形成環(huán)形中空夾層，所述的環(huán)形中空夾層對接組成同軸波導(dǎo)空氣腔a2。

進一步的，所述的上旋轉(zhuǎn)塊4和下旋轉(zhuǎn)塊5形成對向且重疊的第一折彎部分451，第一折彎部分留有縫隙形成扼流結(jié)構(gòu)，所述的扼流結(jié)構(gòu)與同軸波導(dǎo)空氣腔相通。

進一步的，在上旋轉(zhuǎn)塊4和下旋轉(zhuǎn)塊5還形成有對向延伸且重疊的第二折彎部分452，第二折彎部分限位設(shè)有多個軸承，通過限位的軸承保證上旋轉(zhuǎn)塊4和下旋轉(zhuǎn)塊5自由回轉(zhuǎn)且高度位置不變。

進一步的，所述的上環(huán)形空腔和下環(huán)形空腔都為環(huán)形腔體。