專利名稱：彎曲波導(dǎo)元件和由該元件組成的傳輸設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彎曲的波導(dǎo)元件和由該元件組成的傳輸設(shè)備。


圖1表示已知類型的發(fā)射/接收設(shè)備的波導(dǎo)電路，這里天線是喇叭天線1，放置在面對(duì)拋物面反射器的地方，該反射器把反射的電磁波聚焦于方橫截面的波導(dǎo)2。波導(dǎo)2本身提供高通濾波器的作用，它選擇所要的帶寬。功分器3把波導(dǎo)2分成兩矩形截面的波導(dǎo)，其中分別放置有濾波器4和5，一方面，用來隔離接收頻段和另一方面的發(fā)射頻段。放置在濾波器4和5的開路端的是電子卡，例如由微帶技術(shù)制造的電子卡，它把信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻，以便電信號(hào)可傳入同軸電纜。為了更容易制造這種設(shè)備，電子卡放在同一平面內(nèi)。濾波器4是高通濾波器，它由簡(jiǎn)單地改變波導(dǎo)截面制成，濾波器5是低通濾波器，例如由膜片制成。
這種設(shè)備比較笨重，且需要耗費(fèi)大量的材料，這是因?yàn)闉V波器4可能比較長(zhǎng)。截面的改變可分成幾步做，每一步的長(zhǎng)度至少等于1/4導(dǎo)波波長(zhǎng)。此外，在截面變化的每一邊，波導(dǎo)必須有等于導(dǎo)波波長(zhǎng)的長(zhǎng)度，以排除可能在不連續(xù)處激勵(lì)的衰減波。這樣，濾波器4雖然簡(jiǎn)單而且有效，但總比濾波器5長(zhǎng)，因此需要波導(dǎo)支撐延長(zhǎng)的濾波器5。
本發(fā)明是一種電磁波導(dǎo)元件，它包括沿第一方向第一波的輸入/輸出和沿第二方向第二波的輸入/輸出，第一方向在切割第二方向的平面內(nèi)，第一和第二輸入/輸出至少用一個(gè)彎曲部5連接，彎曲部分包括至少一段由兩端界定的不變截面的彎曲部分，至少一端與波導(dǎo)截面的變化相應(yīng)。
當(dāng)部件兩端相應(yīng)于波導(dǎo)截面的變化時(shí)，部件波導(dǎo)中心軸的彎曲長(zhǎng)度等于該部分波導(dǎo)導(dǎo)波波長(zhǎng)1/4的奇數(shù)倍。
根據(jù)一個(gè)非常緊湊的實(shí)施例，波導(dǎo)中心軸的彎曲至少有一個(gè)相應(yīng)于截面改變端口的不連續(xù)點(diǎn)。
優(yōu)先地，相應(yīng)于截面改變的端面位于兩個(gè)彎曲部分之間。
本發(fā)明也是一種傳輸設(shè)備，包括波導(dǎo)單元，至少一個(gè)彎曲元件，它包括彎曲部分波導(dǎo)截面的變化。
波導(dǎo)截面的變化相應(yīng)于波導(dǎo)阻抗的變化。這種阻抗的變化產(chǎn)生波的反射。這將擾動(dòng)傳導(dǎo)波。為了減少由于波導(dǎo)截面重大變化引起的擾動(dòng)，已知可使用截面的連續(xù)變化。為了限制連續(xù)變化的擾動(dòng)，在兩個(gè)截面變化之間的波導(dǎo)長(zhǎng)度必須等于波導(dǎo)導(dǎo)波波長(zhǎng)(與波導(dǎo)截面有關(guān))1/4的K倍。但是，在一個(gè)彎曲中，波導(dǎo)長(zhǎng)度是不同的，它與在波導(dǎo)截面中波的位置有關(guān)。
此外，在彎曲區(qū)域波的傳播是不均勻的，為了避免任何傳輸障礙，已知需要保持在整個(gè)彎曲長(zhǎng)度內(nèi)波導(dǎo)截面不變，以確保正確的傳輸。
圖3和圖4代表本發(fā)明的彎曲波導(dǎo)元件的特例。對(duì)這兩個(gè)例子，只透視畫出波導(dǎo)的輪廓線，外部形狀未畫出，以免擾亂該圖。這兩個(gè)元件例如可由模壓生產(chǎn)的兩個(gè)半單元焊接而成。對(duì)這兩實(shí)施例，都采用了三段波導(dǎo)截面的變化。
圖3中的元件是由四個(gè)波導(dǎo)部分10至13組成。10和13部分是直的，用來與別的波導(dǎo)元件連接，部分11和12形成彎曲部分。部分11和12的曲率相應(yīng)于不變的曲率半徑。每一波導(dǎo)部分10至13有不變的截面。每一部分的截面不同。使產(chǎn)生在部分10的截面和部分13的截面之間截面的逐漸變化。在本例中，每一彎曲部分11或12的端面相應(yīng)于相關(guān)鄰接部分的截面變化，部分10至13放在兩個(gè)端面的中央。這樣，相應(yīng)于通過波導(dǎo)中曲線的軸15是連續(xù)曲線。
為避免由于截面變化引起的擾動(dòng)，在兩段截向變化之間的彎曲部分應(yīng)具這樣的尺寸，使軸15在彎曲部分的長(zhǎng)度等于該部分波導(dǎo)導(dǎo)波長(zhǎng)度1/4的K倍，K是奇整數(shù)。
圖4表示更緊湊的一個(gè)實(shí)施例，其中部分10至13使用這里減少到一個(gè)邊緣公共邊，相應(yīng)于通過波導(dǎo)中心曲線的軸15’，在每波導(dǎo)截面的每一變化處有不連續(xù)點(diǎn)20，這種不連續(xù)點(diǎn)并不引起太多的擾動(dòng)，但卻使彎曲部分的尺寸減少。
對(duì)所要元件的測(cè)量表明，擾動(dòng)產(chǎn)生于彎曲部分，但這些擾動(dòng)在遠(yuǎn)離彎曲部分可忽略。使用長(zhǎng)度等于導(dǎo)波波長(zhǎng)的波導(dǎo)消除了由于衰減模引起的擾動(dòng)。所得結(jié)果非常像在直波導(dǎo)截面變化的結(jié)果。
本發(fā)明各種變形的實(shí)施例都是可能的，截面的變化數(shù)可改變，它與希望實(shí)現(xiàn)的截面的總變化有關(guān)。例如，如果只產(chǎn)生一節(jié)截面變化，則或可用在彎曲部分的界面，或在兩彎部分之間來實(shí)現(xiàn)。還有，如果只有一節(jié)截面變化，則不需要彎曲部分中心軸長(zhǎng)度等于該部分導(dǎo)波波長(zhǎng)1/4的倍數(shù)。
為實(shí)際構(gòu)造的目的，本發(fā)明生產(chǎn)有不彎曲率半徑的矩形截面波導(dǎo)。也可用圓形或橢圓形截面的波導(dǎo)。在彎曲率部分用連續(xù)變化的曲率半徑也是可能的。
權(quán)利要求
1.一種電磁波導(dǎo)元件，包括沿第一方向的第一波輸入/輸出和沿第二方向的第二輸入/輸出，第一方向在切割第二方向的平面內(nèi)，第一和第二輸入/輸出至少由一段彎曲部分連接，其特征在于，彎曲部分包括至少一段由兩端面界定的不變截面的彎曲部分(11，12)，至少一端相應(yīng)于波導(dǎo)截面的改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的元件，其特征在于，該部分的兩端相應(yīng)于波導(dǎo)截面變化，該部分波導(dǎo)中心軸的變化長(zhǎng)度等于該部分導(dǎo)波波長(zhǎng)1/4的倍數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的元件，其特征在于，波導(dǎo)中心軸的彎曲至少在相應(yīng)于截面變化部分的端面有一個(gè)不連續(xù)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的元件，其特征在于相應(yīng)于截面變化的端面位于兩彎曲部分之間。
5.一種傳輸設(shè)備，包括波導(dǎo)元件，其特征在于至少有一段彎曲單元(4’)，它包括在彎曲部分波導(dǎo)截面的改變。
全文摘要
一種電磁波導(dǎo)元件，本發(fā)明減小了波導(dǎo)電路的尺寸。本發(fā)明提出在彎曲部分波導(dǎo)截面的變化，這樣，根據(jù)本發(fā)明的彎曲元件，使它能同時(shí)使波導(dǎo)截面改變。
文檔編號(hào)H01P1/20GK1417884SQ02148069
公開日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2002年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月30日
發(fā)明者菲利普·尚貝蘭, 讓-弗朗索瓦·平托斯, 菲利普·米納爾 申請(qǐng)人:湯姆森許可貿(mào)易公司