波导天线口金属片耦合结构.pdf

本发明涉及波导天线口金属片耦合结构，包括天线口、金属片耦合组件，所述的天线口的匹配腔体的波导传输线上设有支撑件槽，所述的金属片耦合组件设于天线口内。与现有技术相比，本发明的波导天线口金属片耦合结构比波导传输方式的T-junction结构尺寸小，并且具有性能稳定、可靠，一致性好，成本低，易于制作等优点。

1.  波导天线口金属片耦合结构，其特征在于，包括天线口、金属片耦合组件，所述的天线口的匹配腔体的波导传输线上设有支撑件槽，所述的金属片耦合组件设于天线口内。

2.  根据权利要求1所述的波导天线口金属片耦合结构，其特征在于，所述的金属片耦合组件包括绝缘支撑件、金属片、金属丝，所述的绝缘支撑件两侧设有安装凸起；所述金属片呈梯形，该金属片平面与波导口长边方向垂直；所述的金属丝穿设于绝缘支撑件的圆孔内，且尾端露于绝缘支撑件外；所述的金属丝焊接在梯形金属片上。

3.  根据权利要求2所述的波导天线口金属片耦合结构，其特征在于，所述的金属片耦合组件通过金属丝和天线口的支撑件槽过盈配合设于天线口内；所述的金属片的平面垂直设于天线口内。

4.  根据权利要求1所述的波导天线口金属片耦合结构，其特征在于，所述的金属片耦合组件的上表面与天线口的长边内表面垂直。

5.  据权利要求2所述的波导天线口金属片耦合结构，其特征在于，所述的绝缘支撑件采用聚四氟乙烯。

6.  根据权利要求2所述的波导天线口金属片耦合结构，其特征在于，所述的金属片可以采用黄铜，且该金属片表面镀银。

7.  根据权利要求2所述的波导天线口金属片耦合结构，其特征在于，所述的金属丝可以采用紫铜。

8.  根据权利要求2所述的波导天线口金属片耦合结构，其特征在于，所述的金属丝和金属片的连接采用焊锡焊接。

波导天线口金属片耦合结构
技术领域
本发明涉及无线通讯领域中的波导双工器，尤其是涉及波导天线口金属片耦合结构。
背景技术
微波是指在频率上介于300MHz(1MHz＝1.0×10E6Hz)至300GHz(1GHz＝1.0×10E9Hz)频段的信号。微波通信起源于第二次世界大战中发展起来的雷达技术，目前已广泛应用于世界各地的远程通信网络，由于其频带宽、容量大、可以用于各种电信业务的传送，如电话、电报、数据、传真以及彩色电视等，它在网络架设中的占有率呈加速上升之势。因此，微波通信的研究对发展国民经济和满足社会需求具有重要意义。
最基本的微波通信系统是在两个微波站之间建立一个微波通信连接。每个微波站结构上主要包括三部分：数字调制解调器、射频前端和天线。其中调制解调器用于将用户信号调制成射频信号(300KHz-300MHz)；射频前端将已调制好的射频信号搭载至微波或毫米波频段并进行放大至功率为1w左右；而无源抛物线状天线用于发射和接收这些微波信号。双工器是射频前端中的关键元件，它的功能在于使发射和接收的微波信号以极小损耗无相互影响地同时通过，还要有效抑制其它噪声信号对系统的影响，其电性能的优劣将直接关系到整个微波通信系统的信号传输质量。在6GHz以下的微波系统大多采用同轴型双工器，而6GHz以上则多采用波导型双工器。
波导是指各种截面形状的无限长笔直的空心金属管，其截面形状和尺寸、管壁的结构材料及管内介质填充情况沿管轴方向均不改变，它将被引导的电磁波完全限制在金属管内沿其轴向传播。它适用于传输3-300GHz频段的信号，特点是导体损耗和介质损耗小、功率容量大、无辐射损耗且结构简单、易于制造。矩形波导双工器基本上由一系列矩形波导谐振腔组成，相邻的腔之间通过窗口形成感性耦合，这种双工器因其易加工性而被普遍采用。
天线口是波导双工器中的发射滤波器和接收滤波器的共用端口，多采用机械结构非对称的T-junction的方式形成，用以有效分隔发射信号和接收信号，使两者同时工作而不相互干扰。但当双工器工作于频率较低的微波频带尤其是低于10GHz时，T-junction的尺寸通常会很大，无法满足某些产品的外形尺寸要求。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、性能稳定、较波导传输方式的T-junction结构尺寸小的波导天线口金属片耦合结构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：波导天线口金属片耦合结构，其特征在于，包括天线口、金属片耦合组件，所述的天线口的匹配腔体的波导传输线上设有支撑件槽，所述的金属片耦合组件设于天线口内。
所述的金属片耦合组件包括绝缘支撑件、金属片、金属丝，所述的绝缘支撑件两侧设有安装凸起；所述金属片呈梯形，该金属片平面与波导口长边方向垂直；所述的金属丝穿设于绝缘支撑件的圆孔内，且尾端露于绝缘支撑件外；所述的金属丝焊接在梯形金属片上。
所述的金属片耦合组件通过金属丝和天线口的支撑件槽过盈配合设于天线口内；所述的金属片的平面垂直设于天线口内。
所述的金属片耦合组件的上表面与天线口的长边内表面垂直。
述的绝缘支撑件采用聚四氟乙烯。
所述的金属片可以采用黄铜，且该金属片表面镀银。
所述的金属丝可以采用紫铜。
所述的金属丝和金属片的连接采用焊锡焊接。
与现有技术相比，本发明的波导天线口金属片耦合结构比波导传输方式的T-junction结构尺寸小，并且具有性能稳定、可靠，一致性好，成本低，易于制作等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的金属片耦合组件的结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1、图2所示，一种波导天线口金属片耦合结构，包括天线口1、金属片耦合组件2，所述的天线口1的波导传输线6上设有支撑件槽，所述的金属片耦合组件2设于天线口1内。
所述的金属片耦合组件2包括绝缘支撑件3、一个金属片4、一根金属丝5，所述的绝缘支撑件3的底部均设有隔离壁槽，并且两侧均设有侧槽，侧槽与侧槽之间设有圆孔，所述的绝缘支撑件3两侧设有安装凸起；所述的金属片4呈梯形，该金属片4焊接于金属丝5上，并且保持与波导口长边呈垂直方向；所述的金属丝5穿设于绝缘支撑件3的圆孔内，且两端露于绝缘支撑件3外；所述的金属片耦合组件2的上表面与天线口1上表面持平；所述的金属片耦合组件2的上表面与天线口1的长边内表面垂直；所述的金属片耦合组件2通过金属丝5和天线口1的支撑件槽过盈配合设于天线口1内；所述的绝缘支撑件3采用聚四氟乙烯；所述的金属片4可以采用黄铜，且该金属片4表面镀银；所述的金属丝5可以采用紫铜；所述的金属片4和金属丝5采用焊锡焊接。
本实施例提供一种新颖的结构，利用非对称的同轴转换的方法实现较低频率的波导天线口的输入输出耦合，尺寸较波导传播方式的T-junction更小。
天线口耦合组件的金属片是梯形的；绝缘支撑件一般可用聚四氟乙烯来制作，中间有一个圆形的孔；金属丝穿过绝缘支撑件的内孔，金属丝的形状和尺寸是在耦合组件组装的过程中逐步形成，金属的材料通常采用紫铜。
如图2所示，一个金属丝的一端从支撑件中间的圆孔穿过，使用专用夹具用焊锡把金属片和金属丝焊在一起，使得金属片与波导口的长边方向垂直，将支撑件卡在波导腔体的槽中，这样，天线口耦合组件就做好了。
由于支撑件波导传输线采用过盈配合，金属丝又与金属片焊接起来，整个组件完全变为一体，防止了金属丝的转动和沿轴向与支撑件相对移动。
支撑件两侧的凸起与波导传输线上的槽采用过盈配合，使天线口耦合组件牢靠地卡在波导传输线上。
金属丝的直径和长短尺寸及金属片的直径可根据所需耦合量的大小来决定。一般耦合量较大，则金属丝较长，直径也比较粗，金属片直径也较大，金属片装配后距波导口表面距离也较近。
波导天线口耦合结构是在波导天线口波导传输线部分上开安装槽，并把由一个支撑件，一个金属片和一根金属丝做成的天线口耦合组件放置在安装槽中，通过盖板和安装在盖板上的紧定螺钉最终把耦合组件固定下来。
支撑件由绝缘材料组成，一般可用聚四氟乙烯，中间有一个小圆孔。
金属片是具有一定厚度的梯形(包括长方形)金属片。厚度的选择与波导双工器工作的频率相关，材料一般可选黄铜等金属材料，表面一般要镀银。
金属丝的长度和粗细是在耦合组件装配过程中逐步形成的，其直径一般在一到二毫米之间，通常金属丝的材料可选用紫铜。
天线口耦合组件放置在天线口腔体部分上的安装槽中，是把组件的金属片与波导天线口长边方向相垂直，然后放进去。这样，支撑件正好与波导腔体上的安装槽的相对应，从而使整个组件嵌在安装槽上。
天线口耦合组件，被放在腔体上的安装槽中后，其上表面正好与安装槽的上表面持平。安装槽对应的盖板上安装一紧定螺钉以进一步固定天线口耦合组件。