[发明专利]一种单双脊矩形波导传输线转接器

说明书

本发明公开了一种单双脊矩形波导传输线转接器，采用多个矩形或其它形状的通孔互相连通构成的电磁波通道来匹配各种不同结构的传输线。所述一根传输线为单脊矩形波导，其金属脊与该单脊矩形波导传输线的底部相连；所述另一根传输线为双脊矩形波导，其两个金属脊分别与该双脊矩形波导传输线的底部和顶部相连。与已有的类似方案相比,可以显著提高其建模优化计算效率。这种传输线转接器的体积更小而且工作带宽更宽。本发明主要用于各电磁波、毫米波和太赫兹波段的通信和雷达系统中。

技术领域

本发明涉及一种电磁波元件，具体地说，是涉及一种紧凑的传输线转接器。

背景技术

在各种电磁波系统中，各种传输线的转接问题普遍存在。传统的不同传输线之间的转接常采用多节传输线匹配方式，每节传输线作为阻抗变换器的一级，长度为其波导波长的1/4。由于一般微波频率的传输线的波长比较长，特别是在低频微波频段，常规技术导致转接器的体积比较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一种紧凑型传输线转接器，与现有技术相比，结构更简单、加工更方便、工作频率更宽。

本发明通过下述技术方案实现：

一种单双脊矩形波导传输线转接器，包括两根传输线，和至少一条电磁波通道；电磁波通道的两端面分别为一平面A和平面B的一部分；所述每一根传输线的一端与一条电磁波通道的一端连通；所述任意电磁波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；所述电磁波通道的最大长度t为分别位于该电磁波通道两个端面上的任意两点之间的连线在Z方向上的投影长度的最大值；该传输线转接器的中心工作频率定义为SQRT(f1*f2)；其中f1为该传输线转接器的最低工作频率，f2为该传输线转接器的最高工作频率，SQRT为平方根函数；X轴和Y轴在电磁波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；所述电磁波通道在XY平面上的截面为其横截面；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。

较佳的设计：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。

为了便于保证所述传输线转接器的加工精度，所述两条微波通道设置在同一个金属体上。

所述传输线转接器非常紧凑：所述任意微波通道的最大长度t小于该微波匹配结构的中心工作频率对应的自由空间中的波长的0.2倍。

较佳的设计：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。

为了便于保证所述传输线转接器的加工精度，所述两条微波通道设置在同一个金属体上。

所述传输线和传输线为不同的传输线，包括但不限于同轴线、矩形同轴线、矩形波导、单脊矩形波导、双脊矩形波导、四脊方波导、方波导、十字波导、椭圆波导、单脊椭圆波导、双脊椭圆波导、圆波导、单脊圆波导、双脊圆波导、四脊圆波导、脊隙波导等。

或者，所述传输线均为单脊矩形波导；所述一根传输线的金属脊与该单脊矩形波导传输线的底部相连；所述另一根传输线的金属脊与该单脊矩形波导传输线的顶部相连。所述传输线转接器实现了金属脊位置相对的不同单脊矩形波导的转接。

或者,所述一根传输线为单脊矩形波导；所述另一根传输线为双脊矩形波导；所述单脊波导传输线的金属脊与该单脊波导传输线的底部相连；所述双脊矩形波导传输线的金属脊分别与该双脊矩形波导传输线的底部和顶部相连。

或者,所述一根传输线为同轴传输线；所述另一根传输线为矩形波导。所述传输线转接器实现了同轴线与矩形波导的紧凑型转接。

或者，所述一根传输线为十字波导；所述另一根传输线为四脊方波导。