波導旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)是工程中經(jīng)常用到的微波器件，目前工程中使用的均為同軸式旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，或圓波導式關(guān)節(jié)，其工作模式分別為TEM模和TE11模。本文介紹一種用于某雷達工程中的波導旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的基本原理及設(shè)計方法。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的設(shè)計圓波導中傳輸?shù)母叽尾ㄐ蚑M01模。從場型分布可以看出：電場與圓周處"垂直旋轉(zhuǎn)對稱，相位穩(wěn)定"。根據(jù)圓波導的設(shè)計原理，初步選取波導尺寸，并在圓波導兩端對稱地開孔，選取合適的孔徑尺寸，使圓波導中的TM01模被矩形波導中的TE10模所激勵，這是因為矩形波導中TE10模的磁場與TM01模的磁場方向一致。根據(jù)波導傳輸耦合原理，在圓波導中心適當部位選擇截面縫隙作為扼流槽，即為轉(zhuǎn)動部位。槽寬約為λ，高度與長度約為λ／4，λ是工作波長。圓波導中的TM01模不是其比較低模式，還有TE11模與他可以同時存在，所以我們要設(shè)法抑制矩形波導TE10模激勵出圓波導中的TE11模。抑制方法是可以在關(guān)節(jié)的兩端各加一個短路圓筒，選取短路圓筒的直徑D1稍小于D2。根據(jù)TE11模與TM01模在短路圓筒中各有不同的波導波長。 DC-18GHz雙通道旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。安徽3.5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)
微波旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)**部分是扼流槽，為了保證駐波的頻帶特性，其隙縫寬度一般在1毫米左右。如前面分析，隙縫越窄，其等效同軸線的阻抗越低，其寬帶特性越好，但加工制造，裝配，軸承精度要求也就越高，實現(xiàn)起來就越困難。同時，對具有發(fā)射功能的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)來說致命的是空間部件一般要經(jīng)歷低氣壓、微放電的考核，因此，必須對這一問題進行深入討論?？臻g微波設(shè)備一般要經(jīng)受從正常氣壓到高真空的環(huán)境，因此，它的使用環(huán)境氣壓為10-3Pa以下。在從上升段到入軌的整個過程中，具有功率要求的微波設(shè)備，可能承受到功率承受問題。 上海雙路18GHz旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)非標雷達天線系統(tǒng)中微波旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)是其中一個保證天線正常工作的關(guān)鍵部件。
兩路波導一路同軸旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),包括中空結(jié)構(gòu)的殼體及固定安裝在殼體兩端的定子部和轉(zhuǎn)子部,定子部和轉(zhuǎn)子部之間設(shè)有連接二者的中心桿,定子部從內(nèi)到外依次設(shè)有***波導體、第二波導體和***SMA接頭,***波導體和第二波導體之間設(shè)有隔離的***放置環(huán),第二波導體和***SMA接頭之間設(shè)有***SMA支撐板;轉(zhuǎn)子部從內(nèi)到外依次設(shè)有第三波導體、第四波導體和第二SMA接頭,第三波導體和第四波導體之間設(shè)有隔離的第二放置環(huán),第四波導體和第二SMA接頭之間設(shè)有第二SMA支撐板。有益效果采用高精度軸承連接,保證同軸心旋轉(zhuǎn);整體的結(jié)構(gòu)緊湊,整體器件尺寸減小;加入石墨環(huán)形成物理隔離,保證信號之間不會互相干擾。
在微波系統(tǒng)中，微波元件之間需要通過關(guān)節(jié)作相對運動，同時又要保持它們之間良好的電連接關(guān)系。例如雷達的高頻傳輸線在進行圓錐掃描時就需要隨之旋轉(zhuǎn)，但發(fā)射機與接收機是不動的，和它們連接的傳輸線也是不動的。為了把天線和發(fā)射機及接收機接通，傳輸線(波導)就要分成兩段，一段和天線連接并隨天線運動;另一段和發(fā)射機、接收機連接，是不動的。這兩段傳輸線在機械上要作相對運動;而在電的傳輸特性上要保持連續(xù)和暢通，完成這種連接關(guān)系的微波元件就是旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)由兩段圓波導構(gòu)成，其內(nèi)部設(shè)有扼流槽。這類旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)比較復雜，兩段波導都必需特別加工、組裝，所以不便于推廣應(yīng)用，同時，現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的電連接性質(zhì)也不夠理想。 射頻旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)哪家好？
旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的基本結(jié)構(gòu)形式：旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)基本上由三部分組成：矩形波導至圓波導變換；旋轉(zhuǎn)部分；圓波導至矩形波導變換。旋轉(zhuǎn)部分是旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，不僅直接關(guān)系到旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)在機械上轉(zhuǎn)動是否靈活，而且直接影響到旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動時的電性能穩(wěn)定性和機械密封性能。波導變換結(jié)構(gòu)部分對旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)電性能影響也是很大的。雖然微波理論已經(jīng)有了很大的發(fā)展，微波CAD軟件已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但理論計算仍然與實際結(jié)果有一定的差距，需設(shè)計調(diào)配環(huán)節(jié)進行調(diào)試，而這些微調(diào)結(jié)構(gòu)則直接影響到旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)性能的提高和穩(wěn)定，這些微調(diào)結(jié)構(gòu)主要在波導變換部分。雖然旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的主要電訊性能由電訊設(shè)計決定，但如果有比較好的結(jié)構(gòu)設(shè)計，則不僅使得選用較好的電訊方案成為可能，而且也能提供較好的調(diào)配結(jié)構(gòu)來提高電訊性能。 單路、多路旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)定制。北京雙通道旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)
旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)對于小功率和接收用的通道用SMA型即可，由于其尺寸較小，比較好使用黃銅、不銹鋼等較硬材料。安徽3.5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)
由于同軸接觸式旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)其內(nèi)、外導體依靠彈性件進行旋轉(zhuǎn)摩擦接觸傳輸微波信號，所以相互摩擦的部件的彈性強度和耐磨強度的好壞直接影響和決定了此類關(guān)節(jié)的傳輸性能。因此，為了更好的掌握此類關(guān)節(jié)的性能情況和壽命，對其性能狀況和壽命做一些相應(yīng)的初步測試和驗證是必不可少的。同軸接觸式旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)可以傳輸頻率從直流到上GHz的信號，因此，可以采用將1080P高清攝像頭拍攝的高清視頻信號通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)傳輸?shù)斤@示器進行觀測視頻顯示質(zhì)量的方法。由于一旦旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)過程中性能表現(xiàn)不好，其在顯示器上的直接表現(xiàn)就是視頻出現(xiàn)閃屏、瞬間黑屏等現(xiàn)象，非常容易、直觀地觀測到。具體測試方法為：以單路微波旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)為例（假設(shè)其兩端接口為SMA型），首先需要備置一臺1080P高清攝像頭、一套帶測試工裝的程控電機、一個顯示器和兩根BNC轉(zhuǎn)SMA的同軸線，其中攝像頭視頻輸出接口和顯示器輸入接口均為BNC型，并且可以通過可充電電池為其供電，其程控電機可以調(diào)速和正反轉(zhuǎn)即可；其次，將攝像頭的視頻輸出接口BNC與其中一根同軸線的BNC端相連，同軸線的SMA端連接旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)端，以上部分全部固定安裝在測試工裝上與電機一起旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的靜止端與另外一根同軸線的SMA端相連。 安徽3.5旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)
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