專利名稱：一種矩形波導(dǎo)阻抗變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種矩形波導(dǎo)阻抗變換器，特別是一種由高矮相間的矩形波導(dǎo)組成的緊湊型矩形波導(dǎo)阻抗變換器。
背景技術(shù)：
在兩節(jié)特性阻抗不同的矩形波導(dǎo)之間，添加四分之一波長阻抗變換器，進而可以實現(xiàn)阻抗匹配。為了展寬工作頻帶，國內(nèi)外的普遍做法是添加多節(jié)阻抗變換器，理論上講，多節(jié)變換器的級數(shù)越多，其匹配頻帶越寬，因η節(jié)變換器有η個變換段、(η+1)個連接面，相應(yīng)地有(η+1)個反射波，這些反射波返回到變換器始端時，彼此以一定的相位(取決于其行程差)和幅度相疊加，振幅很小、相位各異的眾多反射波疊加的結(jié)果總會有ー些波彼此抵消或部分抵消，從而使總反射波在較寬的頻帶內(nèi)保持較小的值。這種變換器的主要缺點是頻帶增寬的同時，尺寸的增大和成本的提高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種緊湊型的矩形波導(dǎo)阻抗變換器。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下ー種矩形波導(dǎo)阻抗變換器，包括矮矩形波導(dǎo)，高矩形波導(dǎo)，以及至少2節(jié)連接矮矩形波導(dǎo)和高矩形波導(dǎo)的連接矩形波導(dǎo)段，所述連接矩形波導(dǎo)段兩兩相互連接，矮矩形波導(dǎo)的高度小于高矩形波導(dǎo)的高度。因為是阻抗變換器，因此在本實用新型中的矮矩形波導(dǎo)的高度必然小于高矩形波導(dǎo)的高度，反之也可實現(xiàn)。進ー步的，為了實現(xiàn)電容結(jié)構(gòu)，與矮矩形波導(dǎo)相連的連接矩形波導(dǎo)段的高度大于矮矩形波導(dǎo)的高度。與高矩形波導(dǎo)相連的連接矩形波導(dǎo)段的高度小于高矩形波導(dǎo)的高度。其高矮差反過來也可以實現(xiàn)。從矮矩形波導(dǎo)向高矩形波導(dǎo)方向，所有的連接矩形波導(dǎo)段的高度高矮相間，相鄰的兩個連接矩形波導(dǎo)段存在高度之差A(yù)，A ^ 30%。即在相鄰兩個連接矩形波導(dǎo)段中，靠近矮矩形波導(dǎo)的連接矩形波導(dǎo)段的高度比靠近高矩形波導(dǎo)的連接矩形波導(dǎo)段的高度高，即他們之間存在高度差，其高度差為Α。為了減少連接矩形波導(dǎo)段的節(jié)數(shù)，達到小型化阻抗變換器設(shè)計的目的，其中相鄰的兩個連接矩形波導(dǎo)段的高度差必須有個較大值，形成ー個突變，從而需要的連接矩形波導(dǎo)段的節(jié)數(shù)即會減少。經(jīng)過實驗研究得出，高度差A(yù)為30%吋，為較佳狀態(tài)，即靠近矮矩形波導(dǎo)的連接矩形波導(dǎo)段的高度比靠近高矩形波導(dǎo)的連接矩形波導(dǎo)段的高度高30%，圖3為節(jié)數(shù)與高度差的對比表，本實用新型中的高度差A(yù)為30%吋，出現(xiàn)突變現(xiàn)象，即連接矩形波導(dǎo)段的節(jié)數(shù)變小。在高度差A(yù)為10%到30%之間時，使用的連接矩形波導(dǎo)段的節(jié)數(shù)基本都在十幾節(jié)以上，當(dāng)高度差A(yù)為30%時，節(jié)數(shù)變?yōu)?節(jié)，同時其他參數(shù)不受影響，因此將高度差A(yù) > 30%時，有利于波導(dǎo)阻抗變換器的小型化設(shè)計。所述連接矩形波導(dǎo)段的長度為B，在工作頻段的最高頻率處，該連接矩形波導(dǎo)段的TElO模的波導(dǎo)波長C，B^C /6，使得本實用新型可以更緊湊。進ー步的，為了減小本實用新型的體積，從矮矩形波導(dǎo)向高矩形波導(dǎo)方向，較高的連接矩形波導(dǎo)段從高度的方向向軸向彎折。其中軸向為矮矩形波導(dǎo)指向高矩形波導(dǎo)方向或高矩形波導(dǎo)指向矮矩形波導(dǎo)方向。這樣，較高的連接矩形波導(dǎo)段形成彎曲結(jié)構(gòu)，這樣相比本實用新型中的連接矩形波導(dǎo)段不彎曲的情況下，體積更小。進ー步的，為了使得本實用新型方便加工，可進行大批量的生產(chǎn)，所述矮矩形波導(dǎo)、高矩形波導(dǎo)、以及連接矩形波導(dǎo)段的寬度均相同。本實用新型的工作原理電磁波信號從矮矩形波導(dǎo)進入，在連接矩形波導(dǎo)段中的不連續(xù)性處，將會產(chǎn)生反射波，這些反射波返回到變換器始端時，彼此以一定的相位(取決于其行程差)和幅度相疊加，振幅較大、相位各異的眾多反射波相互疊加的結(jié)果總會有ー些波彼此抵消或部分抵消，從而使總反射波在較寬的頻帶內(nèi)保持較小的值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于各矩形波導(dǎo)的連接面存在較大的不連續(xù)性，使本實用新型可以在頻帶內(nèi)滿足對一定反射系數(shù)的設(shè)計要求，并且連接矩形波導(dǎo)段的長度小于工作頻段最高頻率處該連接波導(dǎo)段的主模TElO模的波導(dǎo)波長的1/6，其結(jié)構(gòu)小。

圖I為本實用新型的縱向剖面圖。圖2為圖I的完全對稱情況示意圖。圖3為節(jié)數(shù)與高度差的對比表。圖4為圖I其中一個比較高的波導(dǎo)從高度方向向軸向彎折的示意圖。圖中的標(biāo)號分別表示為1、矮矩形波導(dǎo)；2、高矩形波導(dǎo)；3、連接矩形波導(dǎo)段。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型作進ー步地詳細說明，但本實用新型實施方式不限于此。實施例I如圖1、2、3、4所示，圖I中的一表示為長度方向，丨表示為高度方向， 表示為從紙面外指向紙面里的寬度方向，因為是阻抗變換器，因此在本實用新型中的矮矩形波導(dǎo)I的高度必然小于高矩形波導(dǎo)2的高度，反之也可實現(xiàn)。本實用新型設(shè)計的ー種矩形波導(dǎo)阻抗變換器，包括矮矩形波導(dǎo)1，高矩形波導(dǎo)2，以及至少2節(jié)連接矮矩形波導(dǎo)I和高矩形波導(dǎo)2的連接矩形波導(dǎo)段3，所述連接矩形波導(dǎo)段3兩兩相互連接，矮矩形波導(dǎo)I的高度小于高矩形波導(dǎo)2的高度。進ー步的，為了實現(xiàn)電容結(jié)構(gòu)，與矮矩形波導(dǎo)I相連的連接矩形波導(dǎo)段3的高度大于矮矩形波導(dǎo)I的高度。與高矩形波導(dǎo)2相連的連接矩形波導(dǎo)段3的高度小于高矩形波導(dǎo)2的高度。其高矮差反過來也可以實現(xiàn)。從矮矩形波導(dǎo)I向高矩形波導(dǎo)2方向，所有的連接矩形波導(dǎo)段3的高度高矮相間，相鄰的兩個連接矩形波導(dǎo)段3存在高度之差A(yù)，A > 30%。即在相鄰兩個連接矩形波導(dǎo)段3中，靠近矮矩形波導(dǎo)I的連接矩形波導(dǎo)段3的高度比靠近高矩形波導(dǎo)2的連接矩形波導(dǎo)段3的高度高，即他們之間存在高度差，其高度差為A。為了減少連接矩形波導(dǎo)段3的節(jié)數(shù)，達到小型化阻抗變換器設(shè)計的目的，其中相鄰的兩個連接矩形波導(dǎo)段3的高度差必須有個較大值，形成一個突變，從而需要的連接矩形波導(dǎo)段3的節(jié)數(shù)即會減少。經(jīng)過實驗研究得出，高度差A(yù)為30%吋，為較佳狀態(tài)，即靠近矮矩形波導(dǎo)I的連接矩形波導(dǎo)段3的高度比靠近高矩形波導(dǎo)2的連接矩形波導(dǎo)段3的高度高30%。圖3為節(jié)數(shù)與高度差的對比表，本實用新型中的高度差A(yù)為30%吋，出現(xiàn)突變現(xiàn)象，即連接矩形波導(dǎo)段3的節(jié)數(shù)變小。在高度差A(yù)為10%到30%之間時，使用的連接矩形波導(dǎo)段3的節(jié)數(shù)基本都在十幾節(jié)以上，當(dāng)高度差A(yù)為30%時，節(jié)數(shù)變?yōu)?節(jié)，同時其他參數(shù)不受影響，因此將高度差A(yù) > 30%時，有利于波導(dǎo)阻抗變換器的小型化設(shè)計。為了減小本實用新型的體積，從矮矩形波導(dǎo)I向高矩形波導(dǎo)2方向，較高的連接矩 形波導(dǎo)段從高度的方向由高矩形波導(dǎo)2指向矮矩形波導(dǎo)I方向彎折。進ー步的，為了使得本實用新型可以更緊湊，同時為了使得本實用新型方便加工，可進行大批量的生產(chǎn)。所述連接矩形波導(dǎo)段3的長度為B，在工作頻段的最高頻率處，該連接矩形波導(dǎo)段3的TElO模的波導(dǎo)波長C，B<C/6。所述矮矩形波導(dǎo)I、高矩形波導(dǎo)2、以及連接矩形波導(dǎo)段3的寬度均相同。如上所述便可較好的實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.一種矩形波導(dǎo)阻抗變換器，其特征在于包括矮矩形波導(dǎo)(1)，高矩形波導(dǎo)(2)，以及至少2節(jié)連接矮矩形波導(dǎo)(I)和高矩形波導(dǎo)(2)的連接矩形波導(dǎo)段(3)，所述連接矩形波導(dǎo)段(3)兩兩相互連接，矮矩形波導(dǎo)(I)的高度小于高矩形波導(dǎo)(2)的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種矩形波導(dǎo)阻抗變換器，其特征在于與矮矩形波導(dǎo)(I)相連的連接矩形波導(dǎo)段(3)的高度大于矮矩形波導(dǎo)(I)的高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種矩形波導(dǎo)阻抗變換器，其特征在于與高矩形波導(dǎo)(2)相連的連接矩形波導(dǎo)段(3)的高度小于高矩形波導(dǎo)(2)的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種矩形波導(dǎo)阻抗變換器，其特征在于從矮矩形波導(dǎo)(I)向高矩形波導(dǎo)(2)方向，所有的連接矩形波導(dǎo)段(3)的高度高矮相間，相鄰的兩個連接矩形波導(dǎo)段(3)存在高度之差A(yù)，A > 30%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種矩形波導(dǎo)阻抗變換器，其特征在于從矮矩形波導(dǎo)(I)向高矩形波導(dǎo)(2)方向，較高的連接矩形波導(dǎo)段從高度的方向向軸向彎折。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的一種矩形波導(dǎo)阻抗變換器，其特征在于所述矮矩形波導(dǎo)(I)、高矩形波導(dǎo)(2 )、以及連接矩形波導(dǎo)段(3 )的寬度均相同。
專利摘要本實用新型公開了一種矩形波導(dǎo)阻抗變換器，包括矮矩形波導(dǎo)，高矩形波導(dǎo)，以及至少2節(jié)連接矮矩形波導(dǎo)和高矩形波導(dǎo)的連接矩形波導(dǎo)段，所述連接矩形波導(dǎo)段兩兩相互連接，矮矩形波導(dǎo)的高度小于高矩形波導(dǎo)的高度。本實用新型的有益效果在于各矩形波導(dǎo)的連接面存在較大的不連續(xù)性，使本實用新型可以在頻帶內(nèi)滿足對一定反射系數(shù)的設(shè)計要求，并且連接矩形波導(dǎo)段的長度小于工作頻段最高頻率處該連接波導(dǎo)段的主模TE10模的波導(dǎo)波長的1/6，其結(jié)構(gòu)小。
文檔編號H01P3/12GK202616381SQ201220286508
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者王清源, 譚宜成, 吳濤 申請人:成都賽納賽德科技有限公司