[发明专利]一种矩形双脊波导扭转传输线

说明书

本发明公开了一种矩形双脊波导扭转传输线，包括至少一根输入传输线和一根输出传输线，和一条电磁通道。所述输入传输线和输出传输线分别与电磁通道的两个端面中的一个连通。所述输出传输线由所述输入传输线绕Z轴旋转一定角度确定。所述输入传输线为矩形双脊波导。所述电磁通道由至少一条支路构成。至少一条该支路由至少3个沿Y方向连通的通孔构成。该扭转传输线可以实现各种波导、脊波导和多脊波导的宽带紧凑扭转过渡。本发明主要用于微波、毫米波和太赫兹波段的各种通信和雷达系统中。

技术领域

本发明涉及一种电磁波元件，具体地说，是涉及一种匹配连接绕轴线扭转一定角度的两条传输线的电磁波结构。

背景技术

在各种电磁波系统中，传输线绕其轴线的扭转连接普遍存在。由于传输线扭转处带来的寄生效应，传输线中的信号将被反射。为了实现扭转传输线的匹配，需要在传输线上设置匹配结构。

已有的匹配电路结构复杂、体积大，而且带宽较窄，特别是在矩形波导、单脊矩形波导、双脊矩形波导和四脊矩形，圆波导或椭圆波导、单脊圆波导或椭圆波导、双脊圆波导或椭圆波导，和四脊圆波导或椭圆波导中。

发明内容

本发明的目的是提供一种矩形双脊波导扭转传输线，与现有技术相比，结构更简单、加工更方便、工作频率宽。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种矩形双脊波导扭转传输线，包括沿Z方向依次连通的一根输入传输线和一根输出传输线，和至少一条电磁通道；电磁通道的两端面分别为互相平行的一平面A和平面B的一部分；所述输入传输线和输出传输线分别与电磁通道的两个端面中的一个连通；所述电磁通道由至少一条支路构成。至少一条电磁波支路由至少3个沿Y方向连通的通孔构成。

所述电磁通道的最大长度t为分别位于该电磁通道两个端面上的任意两点之间的距离的最大值；该扭转传输线的中心工作频率定义为 SQRT(f1*f2)；其中f1为该扭转传输线的最低工作频率，f2为该扭转传输线的最高工作频率，SQRT为平方根函数；X轴和Y轴位于该电磁通道的一个端面的平面内，并且X轴、Y轴和Z轴符合右手定则；任意通孔的最大宽度为该通孔上的任意两点之间的连线在X方向投影的最大长度；输入传输线的输入端和输出传输线的输出端的端面的法线方向D和E分别定义为其端面几何中心处轴线方向并与信号流动方向一致。

本发明的技术也可以用于匹配输入传输线和输出传输线的横截面形状不同的情况。

一般情况下，增加电磁通道的数目，有利于获得更宽的带宽或更好的匹配。

较佳的情况，所述微波通道的数目为1已经足够。这时，匹配结构的总长度最小。

但是，为了获得更好的匹配，所述微波通道的数目为2；所述一条电磁波通道通过其一个端面与另一条电磁波通道的一个端面连通。

这时，较佳的实现方式，所述两条微波通道设置在同一个金属体上。可以通过数控铣床分别从整个微波通道的两端面分别加工完成。

所述输入传输线可以为各种类型，包括但不限于矩形波导、或为单脊矩形波导、或为双脊矩形波导、或为十字波导、或为方波导、或为四脊方波导、或为椭圆波导、或为单脊椭圆波导、或为双脊椭圆波导、或为四脊圆波导，或为脊隙波导。

所述电磁通道至少包括一条支路，该支路由至少3个沿Y方向连通的通孔构成；沿Y方向，各通孔的最大宽度依次减小，然后增大。根据所述输入传输线和输出传输线之间旋转的角度不同，所述至少一条支路绕Z轴旋转一定角度。

有时，所述电磁通道包括两条支路，其横截面形状为“X”形

所述电磁通道具有一个过Z轴的镜像对称平面或具有互相正交的过Z 轴的两个镜像对称平面。

所述输出传输线横截面与输入传输线的横截面沿顺时针或反时针绕Z 轴旋转一个20度～90度后重合