[發(fā)明專利]一種寬頻帶非接觸式同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)及雷達(dá)天線

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110398403.6
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN112803127B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 虢宏昌;雷杰;張剛柱;黨作紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中航富士達(dá)科技股份有限公司
• 主分類號: H01P1/06
• 分類號: H01P1/06;H01Q1/50
• 代理公司: 北京金宏來專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11641
• 代理人: 萬文會

本發(fā)明屬于雷達(dá)天線技術(shù)領(lǐng)域，提供一種寬頻帶非接觸式同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)及雷達(dá)天線，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)包括定子外殼、轉(zhuǎn)子外殼、定子內(nèi)導(dǎo)體、轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體和過渡內(nèi)導(dǎo)體，所述定子內(nèi)導(dǎo)體和所述過渡內(nèi)導(dǎo)體同軸安裝在所述定子外殼內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體同軸安裝在所述轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子外殼與定子外殼轉(zhuǎn)動連接，所述過渡內(nèi)導(dǎo)體的兩端分別與所述定子內(nèi)導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體構(gòu)成非接觸式耦合電路。基于現(xiàn)有技術(shù)中非接觸式與接觸式的射頻旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的缺陷，本發(fā)明有效的解決了傳統(tǒng)的非接觸式旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)信號傳輸頻段范圍小的問題，可用于在傳輸信號不間斷的情況下，實時適應(yīng)寬頻帶天線的轉(zhuǎn)動方向，提升了天線在轉(zhuǎn)動過程中信號傳輸?shù)碾娦阅芤恢滦裕铱蛇m應(yīng)X~Ka各個頻段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天線通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種寬頻帶非接觸式同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)及雷達(dá)天線。

背景技術(shù)

旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)是機(jī)械掃描雷達(dá)系統(tǒng)中不可缺少的關(guān)鍵器件, 它的作用是在雷達(dá)天線轉(zhuǎn)動過程中實現(xiàn)微波信號的正常傳輸，可對天線的輻射方向進(jìn)行實時調(diào)整。隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展, 對旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的要求越來越高, 不僅要滿足小損耗、低駐波、高功率的需求, 同時還要求旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)在轉(zhuǎn)動過程中微波的幅度、相位和駐波的起伏足夠小，以達(dá)到更佳的信號傳輸穩(wěn)定狀態(tài)。

國內(nèi)射頻旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)技術(shù)隨著雷達(dá)通信技術(shù)的發(fā)展而不斷進(jìn)步，現(xiàn)如今已經(jīng)覆蓋到無線通信的各個領(lǐng)域，技術(shù)已十分成熟，主要包括接觸式與非接觸式兩種射頻旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。

其中，非接觸式旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的優(yōu)點為：旋轉(zhuǎn)相對平穩(wěn)、使用壽命較長、機(jī)械及電性能指標(biāo)穩(wěn)定，其缺點為：頻率范圍較窄（一般僅能達(dá)到15%左右），無法滿足寬帶天線或多頻段天線的需求；接觸式旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的優(yōu)點為：可以滿足寬帶天線或多頻段天線的需求，但其缺點是使用壽命較短，且主要依靠簧片、彈簧針等彈性構(gòu)件提供持續(xù)的接觸壓力，進(jìn)而來保證旋轉(zhuǎn)過程中的接觸可靠性，此種機(jī)械結(jié)構(gòu)的使用故障率也較高。

發(fā)明內(nèi)容：

基于上述缺陷本發(fā)明提供了一種寬頻帶非接觸式同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)及雷達(dá)天線，有效的解決了傳統(tǒng)的非接觸式旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)信號傳輸頻段范圍小且信號傳輸不穩(wěn)定的問題。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

第一方面，一種寬頻帶非接觸式同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，包括定子外殼、轉(zhuǎn)子外殼、定子內(nèi)導(dǎo)體、轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體和過渡內(nèi)導(dǎo)體，其中，所述定子內(nèi)導(dǎo)體和所述過渡內(nèi)導(dǎo)體同軸安裝在所述定子外殼內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體同軸安裝在所述轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子外殼與定子外殼轉(zhuǎn)動連接，所述過渡內(nèi)導(dǎo)體的兩端分別與所述定子內(nèi)導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體構(gòu)成非接觸式耦合電路。

進(jìn)一步的，所述耦合電路為電容耦合電路。

進(jìn)一步的，所述定子內(nèi)導(dǎo)體與所述定子外殼之間設(shè)置有第一絕緣支撐，所述轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體與所述轉(zhuǎn)子外殼之間設(shè)置有所述第一絕緣支撐，所述過渡內(nèi)導(dǎo)體與所述定子外殼之間設(shè)置有第二絕緣支撐，所述第一絕緣支撐用于支撐和固定所述轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體和定子內(nèi)導(dǎo)體，所述第二絕緣支撐用于支撐和固定所述過渡內(nèi)導(dǎo)體。

進(jìn)一步的，所述第二絕緣支撐將所述過渡內(nèi)導(dǎo)體包裹在內(nèi)部，所述第二絕緣支撐的縱向截面形狀為雙T型對稱形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述過渡內(nèi)導(dǎo)體的縱向截面形狀為雙T型對稱形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述第一絕緣支撐和所述第二絕緣支撐外側(cè)均包裹有金屬外環(huán)，所述轉(zhuǎn)子外殼和定子外殼的內(nèi)部均開設(shè)有適應(yīng)所述金屬外環(huán)固定的卡槽，用于固定定子內(nèi)導(dǎo)體、轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體和過渡內(nèi)導(dǎo)體在徑向上的位移，所述定子內(nèi)導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體分別穿過所述第一絕緣支撐，所述定子內(nèi)導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體與所述第一絕緣支撐的接觸段直徑小于非接觸段直徑，用于固定定子內(nèi)導(dǎo)體和轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體在軸向上的位移。

進(jìn)一步的，所述定子內(nèi)導(dǎo)體、轉(zhuǎn)子內(nèi)導(dǎo)體和過渡內(nèi)導(dǎo)體的軸線均在一條直線上。

進(jìn)一步的，所述第一絕緣支撐和第二絕緣支撐的材質(zhì)為：聚醚酰亞胺、聚酰亞胺、聚醚醚酮或聚四氟乙烯。