本實用新型涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種矩形波導(dǎo)與平行板波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置及饋電裝置。

背景技術(shù)：

矩形波導(dǎo)是用金屬材料制成的截面為矩形、內(nèi)空外封閉的腔體，可以用于傳輸頻率很高的電磁波信號，能夠使高頻的電磁波在傳輸過程中的衰減很小。電磁波按縱向場分量的有無可以分為TE波、TM波和TEM波三種，矩形波導(dǎo)中只能傳輸TE波和TM波、而不能傳輸TEM波。因此需要通過轉(zhuǎn)換裝置完成矩形波導(dǎo)至平行板波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換。

為了實現(xiàn)矩形波導(dǎo)中TE模到平行板波導(dǎo)TEM模的轉(zhuǎn)換，現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)換裝置大多通過在降低反射和分流的部分設(shè)置金屬短柱來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

但是金屬短柱的尺寸及其與矩形波導(dǎo)端口的相對位置，對整體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換性能影響較大，因此對加工精度要求很高，這就導(dǎo)致加工難度增大，矩形波導(dǎo)到平行板波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換性能難以得到保證。

針對相關(guān)技術(shù)中的轉(zhuǎn)換裝置加工難度大的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對相關(guān)技術(shù)中的轉(zhuǎn)換裝置加工難度大的問題，本實用新型提出一種矩形波導(dǎo)與平行板波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置及饋電裝置，減小加工難度，降低成本，提高帶寬。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種矩形波導(dǎo)與平行板波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)換裝置為連接于矩形波導(dǎo)和平行板波導(dǎo)之間的腔體，轉(zhuǎn)換裝置以矩形波導(dǎo)的軸線對稱，轉(zhuǎn)換裝置上表面連接于平行板波導(dǎo)上表面和矩形波導(dǎo)上表面，轉(zhuǎn)換裝置包括：分流結(jié)構(gòu)，分流結(jié)構(gòu)包括探入轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)部且垂直轉(zhuǎn)換裝置上表面的第一分離壁、第二分離壁和第三分離壁；其中，第二分離壁垂直于矩形波導(dǎo)的軸線，第一分離壁垂直連接于第二分離壁靠近矩形波導(dǎo)的一側(cè)面，第三分離壁垂直連接于第二分離壁靠近平行板波導(dǎo)的一側(cè)面。

在一個實施例中，第一分離壁的厚度大于第二分離壁的厚度，且第一分離壁的厚度大于第三分離壁的厚度。

在一個實施例中，轉(zhuǎn)換裝置的兩個側(cè)面均垂直于轉(zhuǎn)換裝置上表面，且轉(zhuǎn)換裝置的兩個側(cè)面構(gòu)造為相互對稱的階梯狀匹配結(jié)構(gòu)。

在一個實施例中，第三分離壁延伸至矩平行板波導(dǎo)。

在一個實施例中，還包括：耦合區(qū)，耦合區(qū)為第二分離壁的延長面和第三分離壁的延長面與平行板波導(dǎo)包圍形成的區(qū)域。

在一個實施例中，分流結(jié)構(gòu)的材料為金屬。

在一個實施例中，與耦合區(qū)對應(yīng)設(shè)置且垂直連接于轉(zhuǎn)換裝置上表面和轉(zhuǎn)換裝置下表面之間的金屬短柱。

在一個實施例中，金屬短柱設(shè)置于耦合區(qū)與平行板波導(dǎo)連接的中點處。

根據(jù)本實用新型的另一個方面，提供了一種饋電裝置，包括：一個或多個上述轉(zhuǎn)換裝置。

在一個實施例中，還包括：多個波導(dǎo)功分器，多個波導(dǎo)功分器通過多個轉(zhuǎn)換裝置連接至平行板波導(dǎo)以向平行板波導(dǎo)饋電。

本實用新型通過分流結(jié)構(gòu)對矩形波導(dǎo)進(jìn)行功分，再使電磁波經(jīng)過耦合區(qū)進(jìn)行相互同相疊加，在實現(xiàn)了在平行板波導(dǎo)中的準(zhǔn)TEM波傳播的同時，具有結(jié)構(gòu)簡單、加工方便的特點，且高度能夠與矩形波導(dǎo)和平行板波導(dǎo)一致，保證了整體饋電裝置的低剖面。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的轉(zhuǎn)換裝置的俯視示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型實施例的轉(zhuǎn)換裝置的反射系數(shù)S11的曲線圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

根據(jù)本實用新型的實施例，提供了一種矩形波導(dǎo)與平行板波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換裝置。

如圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例的轉(zhuǎn)換裝置100為連接于矩形波導(dǎo)200和平行板波導(dǎo)300之間的腔體，轉(zhuǎn)換裝置100以矩形波導(dǎo)200的軸線對稱，轉(zhuǎn)換裝置100上表面連接于平行板波導(dǎo)300上表面和矩形波導(dǎo)200上表面，轉(zhuǎn)換裝置100包括呈十字形狀的分流結(jié)構(gòu)110。具體地，分流結(jié)構(gòu)110包括探入轉(zhuǎn)換裝置100內(nèi)部且垂直轉(zhuǎn)換裝置100上表面的第一分離壁111、第二分離壁112和第三分離壁113。

其中，第二分離壁112垂直于矩形波導(dǎo)200的軸線，第一分離壁111垂直連接于第二分離壁112靠近矩形波導(dǎo)200的一側(cè)面，第三分離壁113垂直連接于第二分離壁112靠近平行板波導(dǎo)300的一側(cè)面。

在一個實施例中，分流結(jié)構(gòu)110的材料為金屬。分流結(jié)構(gòu)110所采用的金屬材料可以與轉(zhuǎn)換裝置100表面所采用的材料相同，也可以與轉(zhuǎn)換裝置100表面所采用的材料不同。

通過調(diào)整第一分離壁111的厚度和第一分離壁111向矩形波導(dǎo)100延伸的長度，能夠改變波導(dǎo)的諧振頻率。在實際應(yīng)用中，可根據(jù)傳輸?shù)碾姶挪ǖ牟ㄩL對第一分離壁111的厚度和長度進(jìn)行設(shè)置。

在一個實施例中，如圖1所示，第一分離壁111的厚度大于第二分離壁112的厚度，且第一分離壁111的厚度大于第三分離壁113的厚度。

在一個實施例中，第三分離壁113延伸至矩平行板波導(dǎo)300。使得電場波在進(jìn)入平行板波導(dǎo)300之前，處于彼此分隔的狀態(tài)。

在一個實施例中，如圖1所示，根據(jù)本實用新型實施例的轉(zhuǎn)換裝置100還包括：耦合區(qū)115，耦合區(qū)115為第二分離壁112的延長面和第三分離壁113的延長面與平行板波導(dǎo)300包圍形成的區(qū)域。電磁波在經(jīng)過耦合區(qū)115時相互同相疊加后進(jìn)入平行板波導(dǎo)300，能夠在平行板波導(dǎo)300中實現(xiàn)準(zhǔn)TEM波傳播。

其中，還包括與耦合區(qū)115對應(yīng)設(shè)置且垂直連接于轉(zhuǎn)換裝置100上表面和轉(zhuǎn)換裝置100下表面之間的金屬短柱116，金屬短柱116設(shè)置于耦合區(qū)115的中心位置。如圖1中所示，金屬短柱116被設(shè)置于耦合區(qū)115與平行板波導(dǎo)300連接的中點處。通過設(shè)置金屬短柱116能夠消除電磁波在傳輸過程中產(chǎn)生的高次模。

優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換裝置100的兩個側(cè)面114均應(yīng)垂直于轉(zhuǎn)換裝置100的上表面，且轉(zhuǎn)換裝置100的兩個側(cè)面114構(gòu)造為相互對稱的階梯狀匹配結(jié)構(gòu)。具體的側(cè)面114包括多個階梯形狀，具體的階梯形狀和每節(jié)階梯的大小可依據(jù)電磁波的性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計，通過將轉(zhuǎn)換裝置100的兩個側(cè)面114構(gòu)造為階梯狀匹配結(jié)構(gòu)，能夠減少電磁波在傳輸過程中的反射。

如圖2所示，是根據(jù)本實用新型實施例的轉(zhuǎn)換裝置的反射系數(shù)S11的曲線圖。其中，S11曲線的最低點m1坐標(biāo)為(14.2400，-29.7662)，回波損耗優(yōu)于-29dB；通過m1點和m2點的坐標(biāo)可知，在14.08GHz-14.24GHz范圍內(nèi)，回波損耗均優(yōu)于-15dB。

根據(jù)本實用新型的實施例，還提供了一種饋電裝置，該饋電裝置包括一個或多個上述轉(zhuǎn)換裝置。

在一個實施例中，根據(jù)本實用新型實施例的饋電裝置還包括：多個波導(dǎo)功分器，多個波導(dǎo)功分器通過多個轉(zhuǎn)換裝置連接至平行板波導(dǎo)以向平行板波導(dǎo)饋電。

平行板波導(dǎo)可用于對CTS天線進(jìn)行饋電，本實用新型的饋電裝置可用于對CTS天線進(jìn)行線源饋電，本實用新型的饋電裝置也可用于對其它適合的天線進(jìn)行線源饋電。

綜上所述，借助于本實用新型的上述技術(shù)方案，通過分流結(jié)構(gòu)對矩形波導(dǎo)進(jìn)行功分，再使電磁波經(jīng)過耦合區(qū)進(jìn)行相互同相疊加，在實現(xiàn)了在平行板波導(dǎo)中的準(zhǔn)TEM波傳播的同時，具有結(jié)構(gòu)簡單、加工方便的特點，且高度能夠與矩形波導(dǎo)和平行板波導(dǎo)一致，保證了整體饋電裝置的低剖面；又通過將兩側(cè)面設(shè)置為階梯形狀，減少了電磁波在傳輸過程中的反射；還通過在耦合區(qū)中設(shè)置金屬短柱，能夠消除電磁波在傳輸過程中產(chǎn)生的高次模。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。