一種高功率寬頻帶波導(dǎo)電纜組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種波導(dǎo)電纜組件，尤其涉及一種高功率寬頻帶波導(dǎo)電纜組件。
【背景技術(shù)】
[0002]波導(dǎo)和射頻同軸電纜廣泛應(yīng)用于微波、毫米波系統(tǒng)中，在有些場(chǎng)合必須將這兩種傳輸線連接起來(lái)使用，通常的做法是采用波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是引入波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器，會(huì)增加傳輸系統(tǒng)中接頭的數(shù)量，導(dǎo)致系統(tǒng)的電壓駐波比和插入損耗相應(yīng)增加，可靠性下降；且接頭互連部分的體積較大，又增大了系統(tǒng)占用的空間。
[0003]波導(dǎo)電纜組件是一種將波導(dǎo)腔體與射頻同軸電纜直接做一體化匹配連接的無(wú)源器件，省去了中間的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，在減小插入損耗和電壓駐波比的同時(shí)，提高了其可靠性。組件還具有重量輕、體積小、安裝位置靈活、占用空間小、可扭轉(zhuǎn)彎曲等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已逐步推廣應(yīng)用到雷達(dá)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)以及測(cè)試系統(tǒng)中。組件用于連接天線和發(fā)射機(jī)或其他設(shè)備，在天線轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下傳輸信號(hào)和功率，是系統(tǒng)必不可少的一部分。
[0004]目前，比較常見(jiàn)的波導(dǎo)電纜組件有兩種:一是采用探針式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，波導(dǎo)連接器的同軸段12中設(shè)有探針13，探針13伸入波導(dǎo)段14中，波導(dǎo)段14的一端為短路端15，如圖1所示；另一種是采用調(diào)諧腔式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，波導(dǎo)連接器的同軸段12中設(shè)有探針13，探針13貫穿波導(dǎo)段14并伸進(jìn)同軸調(diào)諧腔16中，波導(dǎo)段14的一端為短路端15，如圖2所示。這兩種結(jié)構(gòu)的同軸段內(nèi)外導(dǎo)體間的介質(zhì)都是空氣，在傳輸大功率信號(hào)時(shí)，空氣易被擊穿而引起打火，耐功率水平不高。另外，前者雖然具有使用頻帶寬的優(yōu)點(diǎn)，但伸入波導(dǎo)內(nèi)的探針與波導(dǎo)內(nèi)壁的距離很小，由于此處電場(chǎng)最強(qiáng)，當(dāng)傳輸大功率信號(hào)時(shí)也容易發(fā)生打火現(xiàn)象。而后者是窄帶結(jié)構(gòu)，使用帶寬僅500MHz左右。
[0005]隨著微波、毫米波技術(shù)的快速發(fā)展，系統(tǒng)對(duì)其前端無(wú)源器件的性能指標(biāo)也相應(yīng)提出了更高的要求。比如在雷達(dá)系統(tǒng)中，新型雷達(dá)探測(cè)距離遠(yuǎn)、測(cè)量精度高、跳頻抗干擾，這就要求波導(dǎo)電纜組件在保證小駐波、低損耗的前提下，必須拓寬工作頻帶，提高功率容量，以滿足雷達(dá)系統(tǒng)高抗干擾性、高精度測(cè)量、遠(yuǎn)距離探測(cè)的新要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高功率寬頻帶波導(dǎo)電纜組件，能夠在寬頻帶條件下同時(shí)實(shí)現(xiàn)高功率、小駐波、低損耗，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、裝配方便，可靠性好。
[0007]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種高功率寬頻帶波導(dǎo)電纜組件，包括射頻同軸電纜和波導(dǎo)連接器，所述射頻同軸電纜包括電纜內(nèi)導(dǎo)體，所述電纜內(nèi)導(dǎo)體外包覆有電纜絕緣層，其中，所述射頻同軸電纜兩端的電纜內(nèi)導(dǎo)體直接與所述波導(dǎo)連接器的多級(jí)脊階梯相連，所述射頻同軸電纜兩端的電纜絕緣層位于所述波導(dǎo)連接器的同軸段。
[0008]上述的高功率寬頻帶波導(dǎo)電纜組件，其中，所述波導(dǎo)連接器為側(cè)饋波導(dǎo)連接器，所述側(cè)饋波導(dǎo)連接器內(nèi)形成有側(cè)饋短路塊、側(cè)饋脊階梯和側(cè)饋波導(dǎo)腔體，所述電纜內(nèi)導(dǎo)體和側(cè)饋脊階梯相連。
[0009]上述的高功率寬頻帶波導(dǎo)電纜組件，其中，所述側(cè)饋短路塊、側(cè)饋脊階梯和側(cè)饋波導(dǎo)腔體的材質(zhì)均為黃銅，所述黃銅表面有鍍金層。
[0010]上述的高功率寬頻帶波導(dǎo)電纜組件，其中，所述波導(dǎo)連接器為端饋波導(dǎo)連接器，所述端饋波導(dǎo)連接器內(nèi)形成有端饋短路塊、端饋脊階梯和端饋波導(dǎo)腔體，所述電纜內(nèi)導(dǎo)體和端饋脊階梯相連。
[0011]上述的高功率寬頻帶波導(dǎo)電纜組件，其中，所述端饋短路塊、端饋脊階梯和端饋波導(dǎo)腔體的材質(zhì)均為黃銅，所述黃銅表面有鍍金層。
[0012]本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:1)本實(shí)用新型取消了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中外加的同軸探針，直接利用電纜內(nèi)導(dǎo)體作為同軸探針在矩形波導(dǎo)內(nèi)進(jìn)行激勵(lì)耦合，實(shí)現(xiàn)對(duì)矩形波導(dǎo)TEltl波與射頻同軸電纜TEM波之間的模式轉(zhuǎn)換。2)本實(shí)用新型通過(guò)波導(dǎo)連接器矩形波導(dǎo)段寬邊正中位置的多級(jí)脊階梯，實(shí)現(xiàn)矩形波導(dǎo)橫截面的適當(dāng)變化，即實(shí)現(xiàn)寬頻帶內(nèi)矩形波導(dǎo)的阻抗變換以及保證矩形波導(dǎo)與射頻同軸電纜的阻抗匹配。3)本實(shí)用新型直接利用射頻同軸電纜的絕緣將射頻同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體與波導(dǎo)連接器同軸段的外殼完全隔離，無(wú)需外加絕緣介質(zhì)，即可有效地避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中波導(dǎo)連接器同軸段在傳輸大功率信號(hào)時(shí)因內(nèi)外導(dǎo)體間空氣介質(zhì)被擊穿而出現(xiàn)打火現(xiàn)象，從而提高了組件的耐功率能力。4)本實(shí)用新型將作為同軸探針的電纜內(nèi)導(dǎo)體直接與波導(dǎo)連接器矩形波導(dǎo)段寬邊正中的脊階梯連接，便于組件的散熱，實(shí)現(xiàn)了大功率的能量傳輸。5)本實(shí)用新型同時(shí)實(shí)現(xiàn)了波導(dǎo)電纜組件的寬頻帶、高功率、小駐波、低損耗等特點(diǎn)，大大拓展了組件的使用場(chǎng)合，特別適用頻帶寬、功率高的場(chǎng)合。6)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，可靠性好，同軸段體積小巧，特別適用空間狹小的場(chǎng)合；零件數(shù)量極少，裝配方便，生產(chǎn)能力和產(chǎn)品合格率得到顯著提升。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為現(xiàn)有波導(dǎo)電纜組件探針式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為現(xiàn)有波導(dǎo)電纜組件調(diào)諧腔式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型高功率寬頻帶波導(dǎo)電纜組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型波導(dǎo)電纜組件沿波導(dǎo)段寬邊中心線的剖視圖；
[0017]圖5為本實(shí)用新型側(cè)饋波導(dǎo)連接器沿波導(dǎo)段寬邊中心線的剖視圖；
[0018]圖6為本實(shí)用新型側(cè)饋波導(dǎo)連接器仰視圖；
[0019]圖7為本實(shí)用新型端饋波導(dǎo)連接器沿波導(dǎo)段寬邊中心線的剖視圖；
[0020]圖8為本實(shí)用新型端饋波導(dǎo)連接器仰視圖。
[0021]圖中:
[0022]I射頻同軸電纜2側(cè)饋波導(dǎo)連接器3端饋波導(dǎo)連接器
[0023]4電纜絕緣層5電纜內(nèi)導(dǎo)體6側(cè)饋短路塊
[0024]7側(cè)饋脊階梯8側(cè)饋波導(dǎo)腔體9端饋短路塊
[0025]10端饋脊階梯11端饋波導(dǎo)腔體12同軸段
[0026]13探針14波導(dǎo)段15波導(dǎo)段短路端
[0027]16同軸調(diào)諧腔
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0029]圖3為本實(shí)用新型高功率寬頻帶波導(dǎo)電纜組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型波導(dǎo)電纜組件沿波導(dǎo)段寬邊中心線的剖視圖。
[0030]請(qǐng)參見(jiàn)圖3和圖4，本實(shí)用新型提供的高功率寬頻帶波導(dǎo)電纜組件包括射頻同軸電纜I和波導(dǎo)連接器，所述射頻同軸電纜I包括電纜內(nèi)導(dǎo)體5，所述電纜內(nèi)導(dǎo)體5外包覆有電纜絕緣層4，其中，所述射頻同軸電纜I兩端的電纜內(nèi)導(dǎo)