專利名稱：波導(dǎo)同軸變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波電路的波導(dǎo)同軸變換器，尤其是具有負(fù)載阻抗調(diào)整裝置的波導(dǎo)同軸變換器。
波導(dǎo)同軸變換器通常用于波導(dǎo)與同軸線之間的高頻信號(hào)傳播形式的變換。在波導(dǎo)同軸變換器中，希望能有效地實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)和同軸線之間的阻抗匹配和向設(shè)置同軸線的檢測(cè)器等提供偏正。
日本實(shí)用新型公報(bào)行61-27203號(hào)公開了一種波導(dǎo)同軸變換器，它在波導(dǎo)的內(nèi)壁與突起部分之間連接部件上設(shè)置了絕緣部分和通過(guò)處于波導(dǎo)壁的小孔設(shè)置了來(lái)自脊部分的連接導(dǎo)體并把連接導(dǎo)體作為偏壓接線。
日本專利申請(qǐng)公開號(hào)第63-187707公開了一種波導(dǎo)同軸變換器，它的脊波導(dǎo)帶截面被精確計(jì)算以便截止頻率移到工作頻率之外以獲得大于一個(gè)倍頻的工作頻率，和通過(guò)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配的介質(zhì)層設(shè)置在波導(dǎo)口。
日本實(shí)用新型申請(qǐng)公開號(hào)第57-36006公開了一種波導(dǎo)匹配電路，該電路在波導(dǎo)的饋電部分以λg/4的間隔設(shè)置若干螺桿。(λ波導(dǎo)波長(zhǎng))然而，在上述傳統(tǒng)波導(dǎo)同軸變換器中，匹配范圍不能都覆蓋感性區(qū)域和容性區(qū)域，即它只局限于容性區(qū)域。
此外，由于傳統(tǒng)的波導(dǎo)同軸變換器與負(fù)載阻抗的調(diào)整裝置分離，因此存在波導(dǎo)同軸變換器與具有負(fù)載調(diào)整裝置的波導(dǎo)連接后尺寸必然變大的缺點(diǎn)。
所以，本發(fā)明的目的是提供一種波導(dǎo)同軸變換器，它能使電納匹配范圍擴(kuò)展到覆蓋容性和感性兩個(gè)區(qū)域。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種波導(dǎo)匹配電路，它能使電綱匹配范圍擴(kuò)展到覆蓋容性和感性兩個(gè)區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明，波導(dǎo)同軸變換器包括呈基本矩形形狀的傳播高頻信號(hào)的波導(dǎo)；至少兩個(gè)用于調(diào)整容納的裝置，它在波導(dǎo)寬面的預(yù)定位置上設(shè)有對(duì)波導(dǎo)軸線的預(yù)定角并在軸線方向以波導(dǎo)波長(zhǎng)λg的八分之一間隔被分別設(shè)置；和至少一對(duì)使兩個(gè)波導(dǎo)內(nèi)側(cè)壁之間的寬度漸窄的階梯部分，每一個(gè)階梯部分被設(shè)置在各自的內(nèi)側(cè)壁上，其特征在于階梯部分在軸線方向以波導(dǎo)波長(zhǎng)的八分之一距離放置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，波導(dǎo)管匹配電路包括設(shè)置調(diào)整阻抗裝置的傳播高頻信號(hào)的波導(dǎo)；其特征在于阻抗調(diào)整裝置包括至少兩個(gè)調(diào)整容納的裝置，它在波導(dǎo)寬面的預(yù)定位置設(shè)有對(duì)波導(dǎo)管軸線的預(yù)定角并在軸線方向以波導(dǎo)波長(zhǎng)λg的八分之一間隔被分別設(shè)置；和至少兩個(gè)電感材料，它以上述容納調(diào)整裝置相同的間隔平行設(shè)置在波導(dǎo)內(nèi)側(cè)壁上。
在本發(fā)明的波導(dǎo)同軸變換器中，靠逐漸變窄內(nèi)側(cè)壁的階梯部分增加負(fù)載端的感納。然而，由于容納調(diào)整裝置的作用，容納可以被調(diào)整。因此，可以在從感性區(qū)域到容性區(qū)域的寬范圍實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。
此外，由于在波導(dǎo)寬面的預(yù)定位置設(shè)有與波導(dǎo)軸線成預(yù)定角，并且在軸線方向以波導(dǎo)波長(zhǎng)λg的八分之一間隔分別設(shè)置容納調(diào)整裝置，使軸線方向的尺寸可以明顯減小，另外，階狀部分造成的截止頻率的增加靠近適當(dāng)形狀的脊部分消除。
在本發(fā)明波導(dǎo)匹配電路中，負(fù)載端的感納靠電感材料增大。然而，由于容納調(diào)整裝置的作用，容納可以被調(diào)整。因此，阻抗匹配可以在從感性區(qū)域到容性區(qū)域的寬范圍實(shí)現(xiàn)。
另外，由于在波導(dǎo)寬面的預(yù)定位置設(shè)置與波導(dǎo)軸線成預(yù)定角并在軸線方向以波導(dǎo)波長(zhǎng)λg的八分之一間隔分別設(shè)置容納調(diào)整裝置，可以使軸線方向的尺寸明顯減小。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。


圖1A是傳統(tǒng)的波導(dǎo)同軸變換器以及被分離的波導(dǎo)的局部剖面圖；圖1B是圖1A的局部剖面圖；圖2A是顯示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的截面圖；圖2B是是沿圖2A中的A-A方向剖開的截面圖；和圖3是顯示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的波導(dǎo)匹配電路的截面圖。
在說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施例的波導(dǎo)同軸變換器之前，先說(shuō)明圖1A和圖1B中的傳統(tǒng)波導(dǎo)變換器。
圖1A和1B示出了傳統(tǒng)波導(dǎo)管同軸變換器，在圖中，三個(gè)用于調(diào)節(jié)縱向軸線方向垂直插入量的螺桿32分別以λg/4間隔設(shè)置在波導(dǎo)管30的頂部。調(diào)整阻抗時(shí)，容納根據(jù)螺桿32的各自插λ量被改變。所以，可以在實(shí)用范圍(雖然不是所有的范圍)完成阻抗的匹配。
當(dāng)波導(dǎo)同軸變換器包含具有這種阻抗調(diào)整機(jī)構(gòu)時(shí)，作為與同軸線連接的波導(dǎo)同軸變換器33(如圖1A或圖1B所示)按在波導(dǎo)30的開口端。
下面參照?qǐng)D2A和2B說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施例中的波導(dǎo)同軸變換器。
波導(dǎo)同軸變換器10包括階梯部分11a、11b，調(diào)整容納的螺桿12，連接變換器10與同軸線的連接器13，連接器13內(nèi)部中心導(dǎo)體14和脊部分15。
如圖2A所示，波導(dǎo)同軸變換器10中的內(nèi)側(cè)壁和內(nèi)寬面形成從開口端到底部逐漸變窄的錐形。在兩個(gè)內(nèi)壁上形成的階梯部分11a和11b以λg/8的間隔設(shè)置，形成階梯部分11a和11b的(各自)面平行于波導(dǎo)同軸變換器10開口面。可隨意調(diào)整內(nèi)寬面方向插入量的一對(duì)螺桿(調(diào)整容納裝置)在分別對(duì)應(yīng)階梯部分11a、11b的預(yù)定位置上設(shè)置。
此外，為了制止階梯部分11a，11b引起的截止頻率的增加，脊部分15在內(nèi)寬面附近形成。脊部分15(如圖28所示)設(shè)置了其厚度向底部逐漸增加的斜面和從斜面向底部延伸的平面。中心導(dǎo)體14接脊部分15的平面。
在具有這種結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)變器10中，高頻信號(hào)衰減量的變化根據(jù)螺桿12插入量的變化而變化，換句話說(shuō)就是通過(guò)改變螺桿12插入量來(lái)改變負(fù)載阻抗。當(dāng)螺桿12的插入量調(diào)至最小時(shí)，即實(shí)質(zhì)上未使用螺桿12時(shí)，由于內(nèi)桿壁上形成的階梯部分11a，11b的作用，感納整體上占據(jù)主導(dǎo)地位。所以通過(guò)螺桿12插入量來(lái)調(diào)整容納使得在從感性區(qū)域到容性區(qū)域的范圍整個(gè)地完成阻抗的調(diào)整成為可能。因此，可以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配的頻率范圍被明顯擴(kuò)大。
另一方面，由于原本降低截止頻率的脊部分15像圖2B那樣形成， 因此它還可以用于波導(dǎo)與同軸線之間的阻抗變換以提供同軸線的界面。因此可以減小總體尺寸。
而且，在本實(shí)施例中的用于波導(dǎo)與同軸線之間阻抗變換的這種結(jié)構(gòu)適合鑄造并且不需要中心導(dǎo)體14的支撐材料，例如聚四氟乙稀，所以高功率的波導(dǎo)同軸變換器可以易容制造以降低制造成本。
圖3示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的波導(dǎo)匹配電路。波導(dǎo)匹配電路20包括電感桿21a，21b和調(diào)整容納的螺桿22。
如圖3所示，波導(dǎo)匹配電路20具有在內(nèi)側(cè)壁上以λg/8間隔設(shè)置的電感桿21a和21b，以代替上述波導(dǎo)同軸變換器10中的階梯部分11a，11b。而且，一對(duì)螺桿設(shè)置在與各自的電感桿21a，21b相同的平面上。螺桿22具有上述波導(dǎo)同軸變換器中的螺桿12相同的功能。
在操作中，當(dāng)螺桿22的插入量調(diào)至最小時(shí)，即實(shí)質(zhì)上未使用螺桿22時(shí)，由于電感桿21a，21b的作用，從整體上說(shuō)感納占據(jù)主導(dǎo)地位。所以通過(guò)螺桿22的插入量來(lái)調(diào)整容納能夠在從感性區(qū)域至容性區(qū)域的范圍完成整個(gè)阻抗的調(diào)整。因此，可實(shí)現(xiàn)阻抗匹配的頻率范圍被明顯擴(kuò)大。
此外，階梯部分11a，11b或電感桿21a，21b不局限于2個(gè)。
盡管本發(fā)明就特殊的實(shí)施例進(jìn)行了清楚、完整地說(shuō)明，但權(quán)利要求不受它的限制，而是被解釋為清楚地落入基本教導(dǎo)內(nèi)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以做成的所有變形和改進(jìn)結(jié)構(gòu)的具體。
權(quán)利要求
1.一種波導(dǎo)同軸變換器，包括基本為矩形并傳播高頻信號(hào)的波導(dǎo)；至少兩個(gè)用于調(diào)整容納的裝置，該裝置在波導(dǎo)寬面預(yù)定位置上設(shè)有波導(dǎo)軸線成預(yù)定角并在軸線方向以波導(dǎo)波長(zhǎng)λg的八分之一間距被分別設(shè)置；和至少一對(duì)逐漸使波導(dǎo)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁寬度漸窄的階梯部分，每一個(gè)階梯部分設(shè)置在各自的內(nèi)側(cè)壁上，其特征在于階梯部分在軸線方向以波導(dǎo)波長(zhǎng)的八分之一距離放置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述波導(dǎo)同軸變換器，其特征在于波導(dǎo)設(shè)置了脊部分，該脊部分包括在從波導(dǎo)的開口到底部的方向逐漸增加脊部分厚度的斜面和從斜面到底部延伸的平面，脊部分的平面與同軸線的中心導(dǎo)體聯(lián)結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波導(dǎo)同軸變換器，其特征在于脊部分具有抑制階梯部分造成的截止頻率增加的形狀。
4.一種波導(dǎo)匹配電路，包括在其內(nèi)設(shè)置了調(diào)整阻抗裝置的用于傳播高頻信號(hào)的波導(dǎo)；其特征在于阻抗調(diào)整裝置包括至少兩個(gè)用于調(diào)整容納的裝置，它在波導(dǎo)寬面的預(yù)定位置上設(shè)有與波導(dǎo)軸線成預(yù)定角并在軸線方向從波導(dǎo)波長(zhǎng)的八分之一間隔設(shè)置該裝置；和至少兩個(gè)電感材料，它以上述容納調(diào)整裝置相同的間隔平行設(shè)置在波導(dǎo)內(nèi)側(cè)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的波導(dǎo)匹配電路，其特征在于容納調(diào)整裝置和電感材料以平行于波導(dǎo)開口面的面放置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有基本呈矩形并傳播高頻信號(hào)的波導(dǎo)的波導(dǎo)同軸變換器，它包括至少兩個(gè)調(diào)整容納的裝置，該裝置在波導(dǎo)寬面的預(yù)定位置上設(shè)有對(duì)波導(dǎo)軸線的預(yù)定角并在軸線方向上的波導(dǎo)波長(zhǎng)的八分之一間隔分別設(shè)置；和至少一對(duì)使波導(dǎo)的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁之間寬度漸窄的階梯部分，每個(gè)階梯部分設(shè)置在各自的內(nèi)側(cè)壁上，其特征在于階梯部分在軸線方向以波導(dǎo)波長(zhǎng)的八分之一距離設(shè)置。
文檔編號(hào)H01P5/02GK1131826SQ9512173
公開日1996年9月25日 申請(qǐng)日期1995年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月21日
發(fā)明者梅津圭一 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社