本發(fā)明涉及的一種三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈及其實(shí)現(xiàn)方法，適用于現(xiàn)代雷達(dá)等電子設(shè)備。本發(fā)明屬于雷達(dá)天線與微波技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

旋轉(zhuǎn)鉸鏈的輸入端口和輸出端口是相對(duì)旋轉(zhuǎn)的，當(dāng)雷達(dá)天線在全方位旋轉(zhuǎn)工作時(shí)，旋轉(zhuǎn)鉸鏈能正常傳輸雷達(dá)信號(hào)。本發(fā)明涉及的一種三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈，其第一、二通道要求工作相對(duì)帶寬為40％，采用一段短截徑向線支撐電壓探針結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)激勵(lì)和輸出信號(hào)耦合，第一、二通道輸出端口的輸出電壓探針和座之間的距離hs對(duì)實(shí)現(xiàn)第一、二通道輸出信號(hào)耦合影響很大，因三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈加工公差累積，研制三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈時(shí)必須要調(diào)整距離hs，如采用現(xiàn)有相鄰?fù)ǖ缽较蚨罅鞑劢Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)第一、二通道堆積，當(dāng)調(diào)整距離hs時(shí)，第一、二通道同軸線的內(nèi)導(dǎo)體和第一、二通道相對(duì)靜止部分之間軸向位置尺寸也隨著改變，這樣作為三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)導(dǎo)體在結(jié)構(gòu)上不能實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低；第三通道工作頻率為從P波段覆蓋到C波段，工作頻帶寬，其同軸線外導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)部分和相對(duì)靜止部分之間一般采取直接接觸的滑動(dòng)摩擦結(jié)構(gòu)形式，但因旋轉(zhuǎn)磨損會(huì)導(dǎo)致性能變差、可靠性降低等隱患。

本發(fā)明涉及的一種三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈的實(shí)現(xiàn)方法，主要用于解決三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈第三通道同軸線外導(dǎo)體設(shè)計(jì)和三個(gè)通道組合堆積集成問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及的一種三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈，三個(gè)通道都為寬帶同軸接收通道，第一、二通道要求工作相對(duì)帶寬為40％，采用一段短截徑向線支撐電壓探針結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)激勵(lì)和輸出信號(hào)耦合，其旋轉(zhuǎn)部分和相對(duì)靜止部分之間在結(jié)構(gòu)上是非接觸式的，第三通道工作頻率為從P波段覆蓋到C波段，工作頻帶寬，其旋轉(zhuǎn)部分和相對(duì)靜止部分之間在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)為非直接接觸式實(shí)現(xiàn)寬頻帶工作。

本發(fā)明的技術(shù)方案主要有三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈的三個(gè)通道組合堆積集成和第三通道同軸線外導(dǎo)體設(shè)計(jì)二部分組成。

圖1中端口Ⅰ-1、Ⅱ-1和Ⅲ-1分別為三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈第一、二、三通道輸入端口，端口Ⅰ-2、Ⅱ-2和Ⅲ-2分別為三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈第一、二、三通道輸出端口，端口Ⅰ-1、Ⅱ-1和Ⅲ-1分別通過(guò)射頻電纜9、5和6連接到端口Ⅰ-1a、Ⅱ-1a和Ⅲ-1a，端口Ⅰ-1和端口Ⅰ-1a之間相對(duì)靜止，端口Ⅱ-1和端口Ⅱ-1a之間相對(duì)靜止，端口Ⅲ-1和端口Ⅲ-1a之間相對(duì)靜止。端口Ⅰ-1a和端口Ⅰ-2之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈的第一通道，同樣地，端口Ⅱ-1a和端口Ⅱ-2之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈的第二通道，端口Ⅲ-1a和端口Ⅲ-2之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈的第三通道。第一、二通道采用的一段短截徑向線支撐電壓探針結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)激勵(lì)和輸出信號(hào)耦合是已經(jīng)公開(kāi)的技術(shù)。第一、二通道之間組合堆積采取第一、二通道旋轉(zhuǎn)部分相連接，第一、二通道相對(duì)靜止部分相連接，第一、二通道同軸線1的內(nèi)導(dǎo)體2與第一、二通道旋轉(zhuǎn)部分相連接，內(nèi)導(dǎo)體2作為三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈的旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)第三通道的相對(duì)旋轉(zhuǎn)部分一起旋轉(zhuǎn)。在位于第一、二通道相對(duì)靜止部分中間的內(nèi)導(dǎo)體2上設(shè)計(jì)三個(gè)槽齒結(jié)構(gòu)，該槽齒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有2個(gè)寬度都為w1的槽縫，如圖2所示，該槽齒結(jié)構(gòu)分別與第一通道和第二通道相對(duì)靜止部分的座3之間構(gòu)成寬度為w2的槽縫，內(nèi)導(dǎo)體2分別和座3之間設(shè)計(jì)有空隙A和B，空隙A和B的空隙大小為槽縫寬度w2，寬度為w1的槽縫和寬度為w2的槽縫構(gòu)成兩個(gè)射頻扼流結(jié)構(gòu)4。hs分別是第一、二通道輸出端口Ⅰ-2、Ⅱ-2的輸出電壓探針11和座3之間的距離，距離hs對(duì)實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)耦合的影響很大，因三通道寬帶旋轉(zhuǎn)鉸鏈加工公差累積，研制三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈時(shí)必須要調(diào)整距離hs。設(shè)計(jì)具有不同臺(tái)階高度d的座3以調(diào)整距離hs實(shí)現(xiàn)第一、二通道輸出信號(hào)耦合，如圖4所示，ΦDi2為座3的中孔直徑，大小為內(nèi)導(dǎo)體2外徑與二倍槽縫寬度w2的和，這樣在調(diào)整距離hs時(shí)不會(huì)改變座3在輸出端口Ⅰ-2和Ⅱ-2上的安裝位置，槽縫寬度w2不會(huì)隨著距離hs調(diào)整而改變，同時(shí)設(shè)計(jì)有三個(gè)槽齒結(jié)構(gòu)的內(nèi)導(dǎo)體2和第一、二通道相對(duì)靜止部分之間軸向位置尺寸也保持不變，這樣作為三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)導(dǎo)體2在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)整體設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。第一、二通道輸入端口Ⅰ-1(Ⅰ-1a)、Ⅱ-1(Ⅱ-1a)和作為三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)導(dǎo)體2一起旋轉(zhuǎn)。

三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈第三通道旋轉(zhuǎn)部分端蓋7和相對(duì)靜止部分端蓋10之間設(shè)計(jì)過(guò)渡件8，端蓋7、過(guò)渡件8和端蓋10一起構(gòu)成第三通道同軸線16的外導(dǎo)體，同軸線16的外導(dǎo)體直徑為ΦDi1，端口Ⅲ-1a和端蓋7相連接，端口Ⅲ-2和端蓋10相連接。過(guò)渡件8是一種外徑為ΦDo1，內(nèi)徑為ΦDi1，高度為Ht1的彈性圓柱管，如圖5所示，在彈性圓柱管兩端設(shè)計(jì)有外徑為ΦDo2、厚度為Ht2的臺(tái)階，分別嵌進(jìn)端蓋7和端蓋10，如圖3所示。在外徑為ΦDo1過(guò)渡件8的外圍，設(shè)計(jì)彼此相鄰開(kāi)的槽縫相交九十度，槽縫寬度為T(mén)s2，周期為T(mén)s1，過(guò)渡件8采用鈹青銅材料，設(shè)計(jì)相鄰交錯(cuò)九十度的槽縫，這樣過(guò)渡件8具有一定的彈性，可以消除在第三通道外導(dǎo)體相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的軸向串動(dòng)。在端蓋7和端蓋10之間設(shè)計(jì)有空隙h1，這樣端蓋7、端蓋10和過(guò)渡件8之間間隙配合摩擦實(shí)現(xiàn)第三通道同軸線外導(dǎo)體的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，避免了端蓋7和端蓋10之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)因第三通道同軸線16外導(dǎo)體直接摩擦接觸而可靠性降低隱患。第三通道同軸線16內(nèi)導(dǎo)體設(shè)計(jì)采用在第三通道同軸線16內(nèi)導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)部分12和靜止部分13通過(guò)內(nèi)置兩端由鈹青銅彈簧14支撐的銀銅釩合金內(nèi)導(dǎo)體15實(shí)現(xiàn)相互之間滑動(dòng)配合，內(nèi)導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)部分12和靜止部分13之間空隙設(shè)計(jì)為h2。

附圖說(shuō)明

圖1為一種三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈結(jié)構(gòu)示意圖。其中1—第一、二通道同軸線；2—內(nèi)導(dǎo)體；3—座；4—射頻扼流結(jié)構(gòu)；5、6和9—射頻電纜；7—端蓋；8—過(guò)渡件；10—端蓋。

圖2為圖1的局部示意圖。其中11—輸出電壓探針。

圖3為圖1的局部示意圖。其中12—第三通道同軸線；16內(nèi)導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)部分；13—第三通道同軸線；16內(nèi)導(dǎo)體靜止部分；14—鈹青銅彈簧；15—銀銅釩合金內(nèi)導(dǎo)體；16—第三通道同軸線。

圖4為座(3)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為過(guò)渡件(8)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及的一種三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈及其實(shí)現(xiàn)方法，主要步驟(參見(jiàn)附圖)：

(1)設(shè)計(jì)三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈的第一、二通道，采用一段短截徑向線支撐電壓探針結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)第一、二通道輸入信號(hào)激勵(lì)和輸出信號(hào)耦合；

(2)設(shè)計(jì)射頻扼流結(jié)構(gòu)4的槽縫寬度w1和w2，在內(nèi)導(dǎo)體2上設(shè)計(jì)三個(gè)槽齒結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)具有不同臺(tái)階高度d的座3以調(diào)整距離hs實(shí)現(xiàn)第一、二通道輸出信號(hào)耦合；

(3)設(shè)計(jì)第三通道同軸線16外導(dǎo)體，采用鈹青銅材料設(shè)計(jì)過(guò)渡件8，保證嵌進(jìn)端蓋7和端蓋10，作為三通道寬帶非接觸式旋轉(zhuǎn)鉸鏈旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)導(dǎo)體2和第三通道端蓋7相連接，和第三通道輸入端口Ⅲ-1(Ⅲ-1a)一起旋轉(zhuǎn)。