[實(shí)用新型]半圓盤介質(zhì)雙曲漸變脊矩形波導(dǎo)與同軸線轉(zhuǎn)換輸能裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202222360882.5
• 申請(qǐng)日: 2022-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN217983629U
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號(hào): H01P5/10
• 分類號(hào): H01P5/10
• 代理公司: 成都行之智信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51256
• 代理人: 溫利平

本發(fā)明公開了一種半圓盤介質(zhì)雙曲漸變脊矩形波導(dǎo)與同軸線轉(zhuǎn)換輸能裝置，包括：矩形波導(dǎo)、雙曲漸變脊、長(zhǎng)方體脊、半圓形介質(zhì)翼片、同軸內(nèi)導(dǎo)體、標(biāo)準(zhǔn)同軸線接口；當(dāng)TE₁₀模式的電磁波從矩形波導(dǎo)饋入，沿著雙曲漸變脊傳播，電磁波的路徑也將隨脊的變化，逐漸被引導(dǎo)至長(zhǎng)方體脊頂部的同軸內(nèi)導(dǎo)體處，再過渡到同軸線接口，這樣將顯著縮短過渡段尺寸，且可以減少電磁波的回波反射，另外電磁波受矩形波導(dǎo)頂部的半圓形介質(zhì)翼片的影響，從而改善裝置的帶寬特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電磁波輸能技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種半圓盤介質(zhì)雙曲漸變脊矩形波導(dǎo)與同軸線轉(zhuǎn)換輸能裝置

背景技術(shù)

在微波領(lǐng)域，往往需要運(yùn)用波導(dǎo)來傳輸高功率微波，這是因?yàn)椴▽?dǎo)有更大的功率承載能力。但為了使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀檢測(cè)具體的信號(hào)，此時(shí)又需要用到同軸電纜，因此這就需要使用波導(dǎo)-同軸輸能轉(zhuǎn)換裝置。此外，在電真空器件如行波管中，往往也需要用到螺旋金屬線與波導(dǎo)匹配耦合過渡裝置。以方便大功率電磁波能量可以順利輸送到標(biāo)注矩形波導(dǎo)。

波導(dǎo)和同軸相互轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的研究是一類較為成熟的領(lǐng)域，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)多采用非接觸式同軸探針式耦合，此類結(jié)構(gòu)中的探針容易彎曲變形，且懸置式的擺列布局，在加工或使用時(shí)容易發(fā)生金屬接觸，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)反射信號(hào)變大，影響器件的正常使用。且這種過渡結(jié)構(gòu)尺寸較大、工作帶寬有限，不利于小型化應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種半圓盤介質(zhì)雙曲漸變脊矩形波導(dǎo)與同軸線轉(zhuǎn)換輸能裝置，通過使用雙曲漸變脊把電磁波信號(hào)逐漸變換到同軸接口，從而完成模式轉(zhuǎn)換和電磁能量傳輸。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明一種半圓盤介質(zhì)雙曲漸變脊矩形波導(dǎo)與同軸線轉(zhuǎn)換輸能裝置，其特征在于，包括：矩形波導(dǎo)、雙曲漸變脊、長(zhǎng)方體脊、半圓形介質(zhì)翼片、同軸內(nèi)導(dǎo)體、標(biāo)準(zhǔn)同軸線接口；

所述矩形波導(dǎo)的底面設(shè)置雙曲漸變脊，頂面內(nèi)側(cè)設(shè)置等間距分布的半圓形介質(zhì)翼片，右側(cè)面設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)同軸線接口；

所述雙曲漸變脊由兩段反向相切的圓弧連接而成，兩段脊的厚度保持在高度方向上逐漸升高，最終與長(zhǎng)方體脊相接，且雙曲漸變脊的末端高度與長(zhǎng)方體脊的高度一直，其中，第一段脊的圓弧呈內(nèi)凹趨勢(shì)，其首、尾高度差值大，第二段脊的圓弧呈外凸趨勢(shì)，其首、尾高度差值小；

所述長(zhǎng)方體脊與雙曲漸變脊和同軸內(nèi)導(dǎo)體連接，從而將雙曲漸變脊、長(zhǎng)方體脊和同軸內(nèi)導(dǎo)體形成一個(gè)整體；

所述半圓形介質(zhì)翼片的起始位置從雙曲漸變脊的最薄處開始，在雙曲漸變脊的末端結(jié)束，共計(jì)八片，且每一片都位于頂面中線上，半圓形介質(zhì)翼片的正下方為雙曲漸變脊，但與雙曲漸變脊存在一定距離；

所述內(nèi)導(dǎo)體位于長(zhǎng)方體脊的中線位置，其首端與雙曲漸變脊的第二段脊相切，然后向尾部延伸，穿過矩形波導(dǎo)后延伸至同軸線接口，且正好位于標(biāo)準(zhǔn)同軸線接口的圓心位置處；

裝置運(yùn)行時(shí)，TE₁₀模式的電磁波從矩形波導(dǎo)饋入，沿著雙曲漸變脊傳播，電磁波的路徑也將隨脊的變化，逐漸被引導(dǎo)至長(zhǎng)方體脊頂部的同軸內(nèi)導(dǎo)體處，再過渡到同軸線接口，此時(shí)電磁波模式將變成TEM模式，從而完成模式轉(zhuǎn)換和電磁能量傳輸。

本實(shí)用新型的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一種半圓盤介質(zhì)雙曲漸變脊矩形波導(dǎo)與同軸線轉(zhuǎn)換輸能裝置，包括：矩形波導(dǎo)、雙曲漸變脊、長(zhǎng)方體脊、半圓形介質(zhì)翼片、同軸內(nèi)導(dǎo)體、標(biāo)準(zhǔn)同軸線接口；當(dāng)TE₁₀模式的電磁波從矩形波導(dǎo)饋入，沿著雙曲漸變脊傳播，電磁波的路徑也將隨脊的變化，逐漸被引導(dǎo)至長(zhǎng)方體脊頂部的同軸內(nèi)導(dǎo)體處，再過渡到同軸線接口，這樣將顯著縮短過渡段尺寸，且可以減少電磁波的回波反射，另外電磁波受矩形波導(dǎo)頂部的半圓形介質(zhì)翼片的影響，從而改善裝置的帶寬特性。

附圖說明

圖1是半圓盤介質(zhì)雙曲漸變脊矩形波導(dǎo)與同軸線轉(zhuǎn)換輸能裝置示意圖；