[发明专利]一种新型微波旋转关节

权利要求书

1.一种微波旋转关节，包括波导同轴转换器一(1)和波导同轴转换器 二(2)两个波导同轴转换器，所述两个波导同轴转换器均包括矩形波导以 及安装在所述矩形波导宽边轴线上的同轴结构，所述两个波导同轴转换器 的同轴结构为同一个同轴线(3)且二者围绕同轴线(3)进行旋转，同轴 线(3)与所述两个波导同轴转换器的矩形波导的阻抗均匹配；同轴线(3) 包括同轴内导体(8)以及套装在同轴内导体(8)外侧且相扣合的的两个 同轴外导体，所述两个同轴外导体与同轴内导体(8)之间设置有支撑介 质(9)，所述两个同轴外导体与所述两个波导同轴转换器的矩形波导腔体 连接为一体，其特征在于：所述波导同轴转换器一(1)的矩形波导一内设 置有脊波导(4)，同轴内导体(8)一端伸入所述矩形波导一的矩形波导 腔一(5)内且固定在脊波导(4)上，脊波导(4)与所述矩形波导一之 间通过多级阶梯变换(6)进行过渡；所述同轴内导体(8)的另一端伸入 波导同轴转换器二(2)的矩形波导腔二(23)内且与矩形波导腔二(23) 的波导壁不接触，同轴内导体(8)的另一端设置有用于匹配波导同轴转换 器二(2)的矩形波导二与同轴线(3)的阻抗的匹配端头(7)；所述两 个同轴外导体的扣合处设置有扼流槽(10)。

2.按照权利要求1所述的一种微波旋转关节，其特征在于：所述波导 同轴转换器一(1)通过调整脊波导(4)和多级阶梯变换(6)的尺寸来实 现同轴线(3)与所述矩形波导一的阻抗匹配，其中，同轴线(3)与所述 矩形波导一的特性阻抗值越接近，实现同轴线(3)与所述矩形波导一阻 抗匹配的频带范围越宽；所述波导同轴转换器二(2)通过改变匹配端头(7) 的尺寸和所述矩形波导二的波导短路壁位置来实现同轴线(3)与所述矩 形波导二的阻抗匹配。

3.按照权利要求2所述的一种微波旋转关节，其特征在于：所述脊波 导(4)与同轴线(3)的特性阻抗值相同或相近，所述波导同轴转换器一 (1)通过调整多级阶梯变换(6)的尺寸来实现同轴线(3)与所述矩形 波导一的阻抗匹配。

4.按照权利要求3所述的一种微波旋转关节，其特征在于：所述多级 阶梯变换(6)采用切比雪夫1/4波长阻抗变换器的形式进行阶梯变换。

5.按照权利要求1至4中任一项权利要求所述的一种微波旋转关节， 其特征在于：所述同轴内导体(8)为锡青铜棒且其直径大于1.5mm。

6.按照权利要求1至4中任一项权利要求所述的一种微波旋转关节， 其特征在于：所述扼流槽(10)设置在靠近波导同轴转换器二(2)的一侧。

7.按照权利要求4所述的一种微波旋转关节，其特征在于：所述同轴 线(3)与所述矩形波导一和所述矩形波导二的波导短路壁间的距离均为 所述扼流槽(10)为旋转对称结构且其由设置在一个同轴外导体上 的齿(11)和对应设置在另一个同轴外导体上的槽(12)组成，所述齿(11) 的长度和槽(12)的深度相同且均为齿(11)的厚度小于槽(12) 的宽度为齿(11)厚度的3倍，齿(11)和槽(12)之间的间隙为其中λ为波导同轴转换器一(1)和波导同轴转换器二(2)的工作波长且该 工作波长为工作时中心频点对应的波长。

8.按照权利要求1至4中任一项权利要求所述的一种微波旋转关节， 其特征在于：所述支撑介质(9)为由两个聚四氟乙烯制的半圆柱环组成 的圆柱环套，所述圆柱环套的外径与所述同轴外导体的内径相同，所述支 撑介质(9)套装处的同轴内导体(8)的直径b′小于同轴内导体(8)其它 部分的直径b且其中，ε_r为聚四氟乙烯材料的介电常数，所述圆 柱环套的内径为b′。

9.按照权利要求1至4中任一项权利要求所述的一种微波旋转关节， 其特征在于：所述支撑介质(9)的长度为3～5mm。

10.按照权利要求1至4中任一项权利要求所述的一种微波旋转关节， 其特征在于：所述两个波导同轴转换器的矩形波导腔体外部之间设置有实现 二者围绕同轴线(3)旋转的轴承(13)，所述轴承(13)与同轴线(3) 同轴。