專利名稱：連接兩個(gè)相同電磁波導(dǎo)管的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連接兩個(gè)矩形橫截面的相同的電磁波導(dǎo)管的裝置，用于線性傳輸極化的電磁波，這種裝置的矩形空腔的空間互相扭曲，使它們相應(yīng)的軸互相成直角，該裝置中，兩個(gè)波導(dǎo)管之間有一個(gè)連接元件，傳輸?shù)牟ǖ臉O化面通過這個(gè)連接元件產(chǎn)生低反射旋轉(zhuǎn)，從一個(gè)波導(dǎo)管的極化面轉(zhuǎn)到另一個(gè)與之正交的波導(dǎo)管的極化面(DE-C-3733397)。
背景技術(shù)：
例如，如果一個(gè)波導(dǎo)管要與另一個(gè)波導(dǎo)管或一個(gè)帶有波導(dǎo)管連接的裝置連接，并且各自終端的軸位于互相成直角的平面中，就需要這種裝置。例如，一個(gè)可能的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榕c帶有拋物面反射器的天線和矩形波導(dǎo)管形成的電源線一起應(yīng)用。產(chǎn)生與一個(gè)傳輸一接收系統(tǒng)的連接的傳輸波導(dǎo)管與安裝在反射器上的電源線連接。在電源線和傳輸波導(dǎo)管之間可以插入一個(gè)裝置，例如包括混頻器或其它電子元件的裝置。傳輸電磁波在其中震蕩的極化平面被電源線的矩形波導(dǎo)管固定在一側(cè)，而傳輸波導(dǎo)管或插入的裝置固定在另一側(cè)， 因?yàn)閮蓚€(gè)極化平面互相垂直，使用的過渡元件必須能夠盡可能低損失地使電源線和波導(dǎo)管或要連接的裝置之間的波轉(zhuǎn)向。
上述文獻(xiàn)DE-C-3733397描述了一個(gè)這類的過渡元件。過渡元件設(shè)計(jì)成一個(gè)扭波導(dǎo)，例如由三個(gè)互相連接的波導(dǎo)段組成，可以繞它們的縱軸互相扭曲。因此可以在兩端的凈孔兩軸之間的不同角度上設(shè)定扭波導(dǎo)。一個(gè)在扭波導(dǎo)的縱向上動(dòng)作的杠桿旋轉(zhuǎn)安裝在中心波導(dǎo)段的外面。伸出杠桿的桿針的兩端插入到安裝在其它兩個(gè)波導(dǎo)段外面的導(dǎo)槽中，在扭波導(dǎo)的縱向上運(yùn)行。這種已知的扭波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)很昂貴。對(duì)于空間有限的裝置，它的軸向長度也太大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是建立一種更簡單、更短的上述裝置。
該目的通過本發(fā)明達(dá)到，其中-連接元件的結(jié)構(gòu)是一個(gè)具有矩形橫截面的波導(dǎo)段，決定其矩形空腔空間的位置的軸與兩個(gè)要連接的波導(dǎo)管的對(duì)應(yīng)軸成45°角，-兩個(gè)完全互相相對(duì)并且向空腔空間突出的凸起使波導(dǎo)段的空腔空間在其長邊的中心區(qū)域變窄，-波導(dǎo)段的軸向?qū)挾却蠹s為傳輸波平均頻率的波長的四分之一。
該裝置由一個(gè)稱為波導(dǎo)段的單一部分組成。因此它的結(jié)構(gòu)非常簡單，并且安裝同樣簡單。其特點(diǎn)是波導(dǎo)段的軸向長度非常短，該長度僅僅取決于傳輸波的平均頻率。因此該裝置可以用于要連接的波導(dǎo)管之間距離非常小的地方。盡管使用波導(dǎo)段對(duì)電磁波極化平面的旋轉(zhuǎn)只用一個(gè)步驟，但該裝置具有非常有利的反射系數(shù)，并且電損失很低。這個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)通過用兩個(gè)互相相對(duì)的凸起使波導(dǎo)段空腔空間的中心部分變窄來保證。
從所附的權(quán)利要求可以進(jìn)一步地了解本發(fā)明。


本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示于圖中-圖1為一個(gè)示意圖，示出帶有本發(fā)明裝置的天線裝置。
-圖2、3為該裝置的放大示意圖。
-圖4進(jìn)一步示出放大的插在該裝置中的波導(dǎo)段。
-圖5為沿圖4中V-V線的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明用于帶有拋物面反射器的天線上的裝置進(jìn)行描述。但是，這并不表示對(duì)于該裝置用于連接兩個(gè)矩形波導(dǎo)管的一般應(yīng)用有任何限制。
圖1示意性地表示一個(gè)塔的頂部1，上面裝有一個(gè)天線的拋物面反射器2。一個(gè)構(gòu)成矩形波導(dǎo)管的電源線3安裝在反射器2上，一個(gè)用于照射天線的激發(fā)器4連接在電源線的開放端。在反射器2背離電源線3的一側(cè)，一個(gè)裝置5安裝在塔1上，一個(gè)波導(dǎo)管6連接在裝置5上，波導(dǎo)管6又與一個(gè)圖中未示的傳輸-接收裝置連接。裝置5與電源線3之間有一個(gè)連接裝置7，該裝置的更確切的結(jié)構(gòu)見圖4。
圖2以示意表示的方式重現(xiàn)裝置5的波導(dǎo)管輸入8與電源線3之間的連接點(diǎn)。裝置7的結(jié)構(gòu)為波導(dǎo)段9，安裝在兩部分之間，使傳輸電磁波產(chǎn)生從一個(gè)極化面到一個(gè)與之正交的極化面的低反射過渡。這一點(diǎn)用兩條對(duì)角線10和11來表示。
要連接的波導(dǎo)管的矩形空腔空間H1和H2以及波導(dǎo)段9的矩形空腔空間H3之間的相對(duì)位置示于圖3。圖中還畫出了作為對(duì)應(yīng)軸的空腔空間H1、H2、H3的長軸A1、A2、A3。其它的對(duì)應(yīng)軸為短軸。為了簡單起見，這些短軸未在圖上示出?？涨豢臻gH1及其軸A1屬于電源線3。偏移90°并帶有軸A2的空腔空間H2是波導(dǎo)管輸入8的空腔空間。波導(dǎo)段9的空腔空間H3的軸A3與軸A1和A2成45°角。
波導(dǎo)段9有一個(gè)矩形空腔空間H3，根據(jù)圖4，其中心區(qū)域變窄。為此在空腔空間H3長邊的中心設(shè)了兩個(gè)向空腔空間H3突出的完全相對(duì)的凸起12、13。在一個(gè)推薦實(shí)施例中，它們的端部是圓滑的。但是，凸起12、13可以選擇為任何的幾何形狀。例如，與它們可以是圓形的形狀一樣，也可以是矩形、三角形或蘑菇形。在一個(gè)推薦實(shí)施例中，空腔空間H3的角是圓滑的。
波導(dǎo)段9的厚度為D，大約等于用于傳輸電磁波的頻帶平均頻率的四分之一。例如對(duì)于12.7-13.25GHz頻帶(稱為12GHz頻帶)，平均頻率為12.975GHz，波導(dǎo)段的厚度D和軸向長度則為7.2毫米。分配給該頻帶的波導(dǎo)管波長大約為29毫米。
波導(dǎo)段9的空腔空間H3的短邊最好比兩個(gè)波導(dǎo)管的空腔空間H1和H2短邊稍長，長不到5％。例如，如果空腔空間H1和H2的短邊為30毫米，則空腔空間H3的短邊可以長0.9毫米。這相當(dāng)于加長了3％。
例如，當(dāng)裝置7用于傳輸12GHz頻帶時(shí)，凸起12和13向波導(dǎo)段9的空腔空間H3突出0.9毫米。這大約為波導(dǎo)管波長的3％。這些凸起的頂部可以做成半徑為0.9毫米的圓形。凸起12和13可以在兩側(cè)與波導(dǎo)段9的空腔空間H3的長邊圓滑連接，半徑約為1.5毫米。
權(quán)利要求
1.連接兩個(gè)相同的具有矩形橫截面的電磁波導(dǎo)管的裝置，用于線性傳輸極化電磁波，并且波導(dǎo)管的矩形空腔空間互相扭曲，使它們對(duì)應(yīng)的軸互相成直角，該裝置中，一個(gè)連接元件設(shè)在兩個(gè)波導(dǎo)管之間，傳輸波的極化平面通過這個(gè)連接元件發(fā)生低反射轉(zhuǎn)動(dòng)，從一個(gè)波導(dǎo)管的極化平面轉(zhuǎn)向另一個(gè)與之垂直的波導(dǎo)管的極化平面，該裝置的特征在于-連接元件的結(jié)構(gòu)是一個(gè)具有矩形橫截面的波導(dǎo)段(9)，確定其矩形空腔空間(H3)位置的軸與兩個(gè)要連接的波導(dǎo)管的相應(yīng)軸成45°角；-兩個(gè)完全相對(duì)并向空腔空間突出的凸起(12，13)使波導(dǎo)段(9)的空腔空間(H3)在其長邊的中心區(qū)域變窄；-波導(dǎo)段(9)的軸向?qū)挾却蠹s為傳輸波平均頻率的波長的四分之一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，波導(dǎo)段(9)的空腔空間(H3)的短邊比兩個(gè)傳輸波導(dǎo)的空腔空間(H1，H2)的短邊稍長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置，其特征在于，波導(dǎo)段(9)的空腔空間(H3)的短邊比兩個(gè)傳輸波導(dǎo)的空腔空間(H1，H2)的對(duì)應(yīng)邊長不到5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的裝置，其特征在于，波導(dǎo)段(9)的空腔空間(H3)中的凸起(12，13)指向空腔空間(H3)的端部是圓滑的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的裝置，其特征在于，波導(dǎo)段(9)的空腔空間(H3)的角是圓滑的。
全文摘要
連接兩個(gè)相同的具有矩形橫截面的電磁波導(dǎo)管的裝置,用于線性傳輸極化電磁波,并且波導(dǎo)管的矩形空腔空間互相扭曲,使它們對(duì)應(yīng)的軸互相成直角。兩個(gè)波導(dǎo)管之間設(shè)有一個(gè)連接元件,傳輸波的極化平面通過這個(gè)連接元件發(fā)生低反射轉(zhuǎn)動(dòng),從一個(gè)波導(dǎo)管的極化平面轉(zhuǎn)向另一個(gè)與之垂直的波導(dǎo)管的極化平面。為了產(chǎn)生一個(gè)軸向較短的裝置,連接元件的結(jié)構(gòu)為一個(gè)具有矩形橫截面的波導(dǎo)段,決定其矩形空腔空間(H3)的位置軸(A3)與要連接的兩個(gè)波導(dǎo)管的對(duì)應(yīng)軸(A1,A2)的角度為45°。兩個(gè)完全相對(duì)并向空腔空間(H3)突出的凸起(12,13)使波導(dǎo)段的空腔空間(H3)在其長邊的中心區(qū)域變窄。波導(dǎo)段的軸向?qū)挾却蠹s為傳輸波平均頻率的波長的四分之一。
文檔編號(hào)H01P1/02GK1336698SQ0112490
公開日2002年2月20日 申請(qǐng)日期2001年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月2日
發(fā)明者烏多·澤維格 申請(qǐng)人:阿爾卡塔爾公司