一种脊波导同轴转换器

摘要

本发明公开了一种脊波导同轴转换器，属于波导同轴转换设备技术领域，其包括：脊波导本体，脊波导本体内设有波导腔体，脊波导本体的后端设有波导端面，波导端面的后端设有与波导腔体连通的通孔，脊波导本体的前端敞口形成波导端口，波导腔体内设有阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二；波导端面的内侧设有安装腔体，安装腔体的底壁为平面状形成安装平面；同轴接头，所述同轴接头包括同轴内导体、同轴介质和同轴外导体，同轴内导体穿过通孔且与阻抗匹配波导脊一的后端连接，同轴介质上正对安装平面设有连接平面，连接平面与安装平面贴合连接，同轴内导体、同轴介质和安装平面构成准微带传输结构。本发明的脊波导同轴连接器能够提高工作频带。

权利要求

1.一种脊波导同轴转换器，包括：

脊波导本体，所述脊波导本体内设有波导腔体，所述脊波导本体的后端设有波导端面，所述波导端面的后端设有通孔，所述通孔向前延伸与所述波导腔体连通，所述脊波导本体的前端敞口形成波导端口，所述波导腔体内设有阻抗匹配波导脊，所述阻抗匹配波导脊包括阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二，所述阻抗匹配波导脊一连接在所述波导腔体的顶壁且向下凸出，所述阻抗匹配波导脊二正对所述阻抗匹配波导脊一连接在所述波导腔体的底壁且向上凸出；

其特征在于，所述波导端面的内侧设有安装腔体，所述安装腔体正对所述阻抗匹配波导脊一设置在所述波导端面的上部，所述安装腔体与所述波导腔体和所述通孔均连通，所述安装腔体的底壁为平面状形成安装平面；或所述安装腔体正对所述阻抗匹配波导脊二设置在波导端面的下部，所述安装腔体与所述波导腔体和所述通孔均连通，所述安装腔体的顶壁为平面状形成安装平面；

还包括：

同轴接头，安装在所述波导端面的后端，所述同轴接头包括同轴内导体、同轴介质和同轴外导体，所述同轴内导体穿过所述通孔向前延伸形成延伸端，所述同轴内导体的延伸端与所述阻抗匹配波导脊一的后端或所述阻抗匹配波导脊二的后端连接，所述同轴介质穿过所述通孔向前延伸形成延伸端，所述同轴介质的延伸端的外侧壁上正对所述安装平面设有朝向所述同轴介质的内侧凹陷的连接平面，所述连接平面与所述安装平面贴合连接，所述同轴内导体、所述同轴介质和所述安装平面构成准微带传输结构，所述同轴外导体与所述波导端面的后端连接；

所述安装腔体位于所述波导端面的上部，所述安装平面与所述阻抗匹配波导脊二的后端顶部平齐，或所述安装腔体位于所述波导端面的下部，所述安装平面与所述阻抗匹配波导脊一的后端底部平齐。

2.根据权利要求1所述的脊波导同轴转换器，其特征在于，所述脊波导本体的上侧为上波导宽边，所述脊波导本体的下侧为下波导宽边，所述上波导宽边和所述下波导宽边的左侧连接有左波导窄边，所述上波导宽边和所述下波导宽边的右侧连接有右波导窄边，所述上波导宽边、所述下波导宽边、所述左波导窄边、所述右波导窄边和所述波导端面之间限定形成所述波导腔体；

所述阻抗匹配波导脊一呈多级阶梯状结构，所述阻抗匹配波导脊一连接在所述上波导宽边上且向下凸出，所述阻抗匹配波导脊一由前到后向波导腔体的中央逐级增高；

所述阻抗匹配波导脊二呈多级阶梯状结构，所述阻抗匹配波导脊二连接在所述下波导宽边上且向上凸出，所述阻抗匹配波导脊二由前到后向波导腔体的中央逐级增高，且所述阻抗匹配波导脊二与所述阻抗匹配波导脊一呈镜像对称设置。

3.根据权利要求2所述的脊波导同轴转换器，其特征在于，多级阶梯状结构的所述阻抗匹配波导脊一包括一级阻抗匹配凸起一、二级阻抗匹配凸起一、三级阻抗匹配凸起一和四级阻抗匹配凸起一，所述一级阻抗匹配凸起一、所述二级阻抗匹配凸起一、所述三级阻抗匹配凸起一和所述四级阻抗匹配凸起一由前到后依次连接；

多级阶梯状结构的所述阻抗匹配波导脊二包括一级阻抗匹配凸起二、二级阻抗匹配凸起二、三级阻抗匹配凸起二和四级阻抗匹配凸起二，所述一级阻抗匹配凸起二、所述二级阻抗匹配凸起二、所述三级阻抗匹配凸起二和所述四级阻抗匹配凸起二由前到后依次连接。

4.根据权利要求3所述的脊波导同轴转换器，其特征在于，所述一级阻抗匹配凸起一和所述一级阻抗匹配凸起二凸出的高度均为0.1λo，所述二级阻抗匹配凸起一和所述二级阻抗匹配凸起二凸出的高度均为0.105λo，所述三级阻抗匹配凸起一和所述三级阻抗匹配凸起二凸出的高度均为0.137λo，所述四级阻抗匹配凸起一和所述四级阻抗匹配凸起二凸出的高度均为0.165λo，λo为中心频率对应的波长。

5.根据权利要求3所述的脊波导同轴转换器，其特征在于，所述二级阻抗匹配凸起一在左右方向的宽度不大于所述一级阻抗匹配凸起一的宽度，所述三级阻抗匹配凸起一在左右方向的宽度不大于所述二级阻抗匹配凸起一的宽度，所述四级阻抗匹配凸起一在左右方向的宽度小于所述三级阻抗匹配凸起一的宽度。

6.根据权利要求2至5任一项所述的脊波导同轴转换器，其特征在于，所述安装平面左右方向的宽度大于所述阻抗匹配波导脊一的宽度且小于所述波导腔体的宽度。

7.根据权利要求6所述的脊波导同轴转换器，其特征在于，所述阻抗匹配波导脊一、所述阻抗匹配波导脊二和所述安装腔体在左右方向分别相对所述波导腔体的竖直中心平面对称设置。

8.根据权利要求1至5任一项所述的脊波导同轴转换器，其特征在于，所述波导端口的前端连接有法兰盘。

9.根据权利要求1至5任一项所述的脊波导同轴转换器，其特征在于，所述同轴内导体的延伸端止抵在所述阻抗匹配波导脊一的后端或所述阻抗匹配波导脊二的后端。

说明书

一种脊波导同轴转换器

技术领域

[0001] 本发明涉及波导同轴转换设备技术领域，尤其涉及一种脊波导同轴转换器。

背景技术

[0002] 波导同轴转换器属于一种常用的无源连接器，其广泛应用于各种雷达、通信系统的微波馈电网络中；是一种双端口微波器件，其结构主要包括波导、射频同轴和匹配结构，且具有端口阻抗匹配特性良好和端口间插入损耗小的优点。

[0003] 目前，脊波导同轴转换器是较为广泛采用的波导同轴转换器，现有的脊波导同轴转换器为直插式，即脊波导同轴转换器上的同轴接头与波导成90度夹角，当传输功率较大时，脊波导同轴转换器中的探针顶部还容易发生击穿而损坏；进一步的，随着科技的向前发展，微波通信系统的工作带宽越来越宽，对微波器件的带宽要求越来越高，现有的波导同轴转换器已难以满足微波通信系统的工作带宽需求；另外，直插式的脊波导同轴转换器在许多微波馈电系统中不利于级联。由此，亟需一种能够提高工作频带的脊波导同轴转换器。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服上述现有技术的至少一个不足，提供一种能够提高工作频带的脊波导同轴连接器。

[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种脊波导同轴连接器，包括：

[0006] 脊波导本体，所述脊波导本体内设有波导腔体，所述脊波导本体的后端设有波导端面，所述波导端面的后端设有通孔，所述通孔向前延伸与所述波导腔体连通，所述脊波导本体的前端敞口形成波导端口，所述波导腔体内设有阻抗匹配波导脊，所述阻抗匹配波导脊包括阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二，所述阻抗匹配波导脊一连接在所述波导腔体的顶壁且向下凸出，所述阻抗匹配波导脊二正对所述阻抗匹配波导脊一连接在所述波导腔体的底壁且向上凸出；

[0007] 所述波导端面的内侧设有安装腔体，所述安装腔体正对所述阻抗匹配波导脊一设置在所述波导端面的上部，所述安装腔体与所述波导腔体和所述通孔均连通，所述安装腔体的底壁为平面状形成安装平面；或所述安装腔体正对所述阻抗匹配波导脊二设置在波导端面的下部，所述安装腔体与所述波导腔体和所述通孔均连通，所述安装腔体的顶壁为平面状形成安装平面；

[0008] 还包括：

[0009] 同轴接头，安装在所述波导端面的后端，所述同轴接头包括同轴内导体、同轴介质和同轴外导体，所述同轴内导体穿过所述通孔向前延伸形成延伸端，所述同轴内导体的延伸端与所述阻抗匹配波导脊一的后端或所述阻抗匹配波导脊二的后端连接，所述同轴介质穿过所述通孔向前延伸形成延伸端，所述同轴介质的延伸端的外侧壁上正对所述安装平面设有朝向所述同轴介质的内侧凹陷的连接平面，所述连接平面与所述安装平面贴合连接，所述同轴内导体、所述同轴介质和所述安装平面构成准微带传输结构，所述同轴外导体与所述波导端面的后端连接。

[0010] 本发明的有益效果是：本实施例中的波导端面的内侧设有安装腔体，且安装腔体内形成安装平面，同轴接头的延伸端的外侧壁上正对所述安装平面设有朝向所述同轴介质的内侧凹陷的连接平面，所述连接平面与所述安装平面贴合连接，同轴内导体与安装平面具有一定距离，使得所述同轴内导体、所述同轴介质和所述安装平面构成准微带传输结构，而安装腔体内的阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二构成阻抗匹配结构，准微带传输结构与阻抗匹配结构共同可靠的实现脊波导至射频同轴的宽带转换，有利于提高工作频带，另外，实现脊波导至准微带传输结构之间的宽带阻抗匹配结构简单；进一步的，同轴接头安装在所述波导端面的后端，有利于射频同轴端口与脊波导端口共面，有利于微波馈电系统级联。

[0011] 另外，在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进，还可以具有如下附加技术特征。

[0012] 根据本发明的一个实施例，所述脊波导本体的上侧为上波导宽边，所述脊波导本体的下侧为下波导宽边，所述上波导宽边和所述下波导宽边的左侧连接有左波导窄边，所述上波导宽边和所述下波导宽边的右侧连接有右波导窄边，所述上波导宽边、所述下波导宽边、所述左波导窄边、所述右波导窄边和所述波导端面之间限定形成所述波导腔体；

[0013] 所述阻抗匹配波导脊一呈多级阶梯状结构，所述阻抗匹配波导脊一连接在所述上波导宽边上且向下凸出，所述阻抗匹配波导脊一由前到后向波导腔体的中央逐级增高；

[0014] 所述阻抗匹配波导脊二呈多级阶梯状结构，所述阻抗匹配波导脊二连接在所述下波导宽边上且向上凸出，所述阻抗匹配波导脊二由前到后向波导腔体的中央逐级增高，且所述阻抗匹配波导脊二与所述阻抗匹配波导脊一呈镜像对称设置。

[0015] 实施例中的阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二呈多级阶梯状结构，阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二均由前到后向波导腔体的中央逐级增高，且阻抗匹配波导脊二与所述阻抗匹配波导脊一呈镜像对称设置，阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二在波导端口和射频同轴端口之间构成阶梯状的阻抗匹配结构，对波导端口与准微带传输结构之间的电气不连续性进行宽带阻抗匹配，并通过准微带传输结构与射频同轴端口之间渐变过渡，实现了脊波导同轴转换器在倍频程(带宽约70％)工作频带内良好工作，解决了直插式脊波导同轴转换器不易于与其他微波器件实现轴向互联的问题。

[0016] 根据本发明的一个实施例，多级阶梯状结构的所述阻抗匹配波导脊一包括一级阻抗匹配凸起一、二级阻抗匹配凸起一、三级阻抗匹配凸起一和四级阻抗匹配凸起一，所述一级阻抗匹配凸起一、所述二级阻抗匹配凸起一、所述三级阻抗匹配凸起一和所述四级阻抗匹配凸起一由前到后依次连接；

[0017] 多级阶梯状结构的所述阻抗匹配波导脊二包括一级阻抗匹配凸起二、二级阻抗匹配凸起二、三级阻抗匹配凸起二和四级阻抗匹配凸起二，所述一级阻抗匹配凸起二、所述二级阻抗匹配凸起二、所述三级阻抗匹配凸起二和所述四级阻抗匹配凸起二由前到后依次连接。

[0018] 本实施例的阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二分别包括四级阻抗匹配凸起，对波导端口与准微带传输结构之间的电气不连续性进行宽带阻抗匹配，并通过准微带传输结构与射频同轴端口之间缓和渐变过渡，提高阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二构成的阶梯状的阻抗匹配结构的阻抗匹配特性，且提高工作频带。

[0019] 根据本发明的一个实施例，所述一级阻抗匹配凸起一和所述一级阻抗匹配凸起二凸出的高度均为0.1λο，所述二级阻抗匹配凸起一和所述二级阻抗匹配凸起二凸出的高度均为0.105λο，所述三级阻抗匹配凸起一和所述三级阻抗匹配凸起二凸出的高度均为0.137λο，所述四级阻抗匹配凸起一和所述四级阻抗匹配凸起二凸出的高度均为0.165λο，λο为中心频率对应的波长。本实施例中的阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二中的各级阻抗匹配凸起具有上述高度，阻抗匹配凸起之间的高度差合适，提高阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二构成的阶梯状的阻抗匹配结构的阻抗匹配特性。

[0020] 根据本发明的一个实施例，所述二级阻抗匹配凸起一在左右方向的宽度不大于所述一级阻抗匹配凸起一的宽度，所述三级阻抗匹配凸起一在左右方向的宽度不大于所述二级阻抗匹配凸起一的宽度，所述四级阻抗匹配凸起一在左右方向的宽度小于所述三级阻抗匹配凸起一的宽度。本实施例中的四级阻抗匹配凸起一在左右方向的宽度小于所述三级阻抗匹配凸起一的宽度，提高阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二构成的阶梯状的阻抗匹配结构的阻抗匹配特性。

[0021] 根据本发明的一个实施例，所述安装平面左右方向的宽度大于所述阻抗匹配波导脊一的宽度且小于所述波导腔体的宽度。本实施例中的安装平面左右方向的宽度大于所述阻抗匹配波导脊一的宽度且小于所述波导腔体的宽度，确保所述同轴内导体、所述同轴介质和所述安装平面构成准微带传输结构与阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二构成的阶梯状的阻抗匹配结构之间的阻抗匹配特性，且防止安装平面过宽而造成通过准微带传输结构的微波信号产生谐振。

[0022] 根据本发明的一个实施例，所述阻抗匹配波导脊一、所述阻抗匹配波导脊二和所述安装腔体在左右方向分别相对所述波导腔体的竖直中心平面对称设置。本实施例中的阻抗匹配波导脊一、所述阻抗匹配波导脊二分别相对所述波导腔体的竖直中心平面对称设置，提高阻抗匹配波导脊一和阻抗匹配波导脊二构成的阻抗匹配结构的阻抗匹配特性；本实施例中的所述安装腔体相对所述波导腔体的竖直中心平面对称设置，使得阻抗匹配波导脊一、所述阻抗匹配波导脊二和安装腔体位于同一平面，有利于同轴接头连接在阻抗匹配波导脊一或所述阻抗匹配波导脊二的后端，使得射频同轴端口与脊波导端口共面，有利于微波馈电系统级联。

[0023] 根据本发明的一个实施例，所述波导端口的前端连接有法兰盘。本实施例中通过在波导端口的一端连接有法兰盘，便于将脊波导同轴转换器与微波器件直接相连接。

[0024] 根据本发明的一个实施例，所述安装腔体位于所述波导端面的上部，所述安装平面与所述阻抗匹配波导脊二的后端顶部平齐，或所述安装腔体位于所述波导端面的下部，所述安装平面与所述阻抗匹配波导脊一的后端底部平齐。本实施例中的安装平面与所述阻抗匹配波导脊二的后端顶部平齐或与所述阻抗匹配波导脊一的后端底部平齐，有利于加工形成安装平面，降低安装平面的加工难度。

[0025] 根据本发明的一个实施例，所述同轴内导体的延伸端止抵在所述阻抗匹配波导脊一的后端或所述阻抗匹配波导脊二的后端。本实施例中的同轴内导体的延伸端止抵在所述阻抗匹配波导脊一的后端或所述阻抗匹配波导脊二的后端，便于将同轴内导体与阻抗匹配波导脊一的后端或所述阻抗匹配波导脊二的后端实现电连接，且连接方式简单。

附图说明

[0026] 为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0027] 图1为本发明实施例的脊波导同轴连接器的结构示意图；

[0028] 图2为图1摆正后的正视图；

[0029] 图3为图2的俯视图；

[0030] 图4为图2的右视图；

[0031] 图5为图1在前后方向上从中部向前剖开后的结构剖视图；

[0032] 图6为图5摆正后的右视图；

[0033] 图7为本发明实施例的同轴接头的结构示意图。

[0034] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：

[0035] 1、脊波导本体，2、同轴接头，3、螺栓，10、波导腔体，11、阻抗匹配波导脊二，12、阻抗匹配波导脊一，13、法兰盘，14、安装腔体，20、同轴外导体，21、同轴介质，22、同轴内导体，111、一级阻抗匹配凸起二，112、二级阻抗匹配凸起二，113、三级阻抗匹配凸起二，114、四级阻抗匹配凸起二，131、螺纹孔，141、安装平面，121、一级阻抗匹配凸起一，122、二级阻抗匹配凸起一，123、三级阻抗匹配凸起一，124、四级阻抗匹配凸起一，201、连接器法兰，202、螺栓通孔，211、连接平面。

具体实施方式

[0036] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

[0037] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0038] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

[0039] 本实施例提供一种脊波导同轴连接器，如图1至图7所示，包括：

[0040] 脊波导本体1，脊波导本体1内设有波导腔体10，脊波导本体1的后端设有波导端面，波导端面的后端设有通孔，通孔向前延伸与波导腔体10连通，脊波导本体1的前端敞口形成波导端口，波导腔体10内设有阻抗匹配波导脊，阻抗匹配波导脊包括阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11，阻抗匹配波导脊一12连接在波导腔体10的顶壁且向下凸出，阻抗匹配波导脊二11正对阻抗匹配波导脊一12连接在波导腔体10的底壁且向上凸出；

[0041] 波导端面的内侧设有安装腔体14，安装腔体14正对阻抗匹配波导脊一12设置在波导端面的上部，安装腔体14与波导腔体10和通孔均连通，安装腔体14的底壁为平面状形成安装平面141；

[0042] 还包括：

[0043] 同轴接头2，安装在波导端面的后端，同轴接头2包括同轴内导体22、同轴介质21和同轴外导体20，同轴内导体22穿过通孔向前延伸形成延伸端，同轴内导体22的延伸端与阻抗匹配波导脊一12的后端，同轴介质21穿过通孔向前延伸形成延伸端，同轴介质21的延伸端的外侧壁上正对安装平面141设有朝向同轴介质21的内侧凹陷的连接平面211，连接平面211与安装平面141贴合连接，同轴内导体22、同轴介质21和安装平面141构成准微带传输结构，同轴外导体20与波导端面的后端连接。

[0044] 进一步的，本实施例中的安装腔体14也可以正对阻抗匹配波导脊二11设置在波导端面的下部，安装腔体14与波导腔体10和通孔均连通，安装腔体14的顶壁为平面状形成安装平面141，并将阻抗匹配波导脊二11的后端连接。

[0045] 在本实施例中，如图1至图6所示，本实施例中的波导端面的内侧设有安装腔体14，且安装腔体14内形成安装平面141，同轴接头2的延伸端的外侧壁上正对安装平面141设有朝向同轴介质21的内侧凹陷的连接平面211，连接平面211与安装平面141贴合连接，同轴内导体22与安装平面141具有一定距离，使得同轴内导体22、同轴介质21和安装平面141构成准微带传输结构，而安装腔体14内的阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11构成阻抗匹配结构，准微带传输结构与阻抗匹配结构共同可靠的实现脊波导至射频同轴的宽带转换；且同轴接头2的同轴内导体22的延伸端与阻抗匹配波导脊一12的后端或阻抗匹配波导脊二11的后端连接，相对于插入式的脊波导同轴转换器；进一步的，同轴接头2安装在波导端面的后端，有利于射频同轴端口与脊波导端口共面，有利于微波馈电系统级联。需要说明的是，本实施例中的脊波导本体1的材质与现有技术中的脊波导相同，脊波导本体1的材质为金属。

[0046] 在本实施例中，当从脊波导本体1馈入微波信号时，通过脊波导本体1内的阶梯阻抗变换实现高特性阻抗的双脊波导到低特性阻抗的同轴线之间的阻抗匹配，通过阻抗匹配波导脊与同轴内导体22、同轴介质21和安装平面141构成准微带传输结构实现双脊波导中的TE10模到同轴线中的TEM模的模式转换，最终实现脊波导同轴转换器的宽带工作。需要说明的是，本实施例中的准微带传输结构具体为准微带传输线，准微带传输结构与微带线的结构相似且具有微带线的特性；进一步的，本实施例中的同轴线用于连接在同轴接头2的后端，另外，本实施例中的脊波导本体1也可以视为一种双脊波导。

[0047] 本发明的一个实施例，如图1、图2、图5和图6所示，脊波导本体1的上侧为上波导宽边，脊波导本体1的下侧为下波导宽边，上波导宽边和下波导宽边的左侧连接有左波导窄边，上波导宽边和下波导宽边的右侧连接有右波导窄边，上波导宽边、下波导宽边、左波导窄边、右波导窄边和波导端面之间限定形成波导腔体10；

[0048] 阻抗匹配波导脊一12呈多级阶梯状结构，阻抗匹配波导脊一12连接在上波导宽边上且向下凸出，阻抗匹配波导脊一12由前到后向波导腔体10的中央逐级增高；

[0049] 阻抗匹配波导脊二11呈多级阶梯状结构，阻抗匹配波导脊二11连接在下波导宽边上且向上凸出，阻抗匹配波导脊二11由前到后向波导腔体10的中央逐级增高，且阻抗匹配波导脊二11与阻抗匹配波导脊一12呈镜像对称设置。

[0050] 在本实施例中，如图1、图2、图5和图6所示，阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11呈多级阶梯状结构，阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11均由前到后向波导腔体10的中央逐级增高，且阻抗匹配波导脊二11与阻抗匹配波导脊一12呈镜像对称设置，阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11在波导端口和射频同轴端口之间构成阶梯状的阻抗匹配结构，对波导端口与准微带传输结构之间的电气不连续性进行宽带阻抗匹配，并通过准微带传输结构与射频同轴端口之间渐变过渡，实现了脊波导同轴转换器在倍频程(带宽约70％)工作频带内良好工作，解决了直插式脊波导同轴转换器不易于与其他微波器件实现轴向互联的问题。进一步的，本实施例中的阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11上可以设有两级阶梯，也可以设有根据带宽需求设置成三级、四级或更多级阶梯。

[0051] 在本实施例中，如图1、图3、图4和图7所示，本实施例中的脊波导本体1呈矩形状结构，波导腔体10呈矩形状，本实施例中的同轴外导体20的前端连接有连接器法兰201，连接器法兰201上设有两个螺栓通孔，脊波导本体1的后端对应两个螺栓通孔设有螺纹孔，连接器法兰201通过螺栓3固定在脊波导本体1的后端上。进一步的，本实施例中的脊波导本体1还可以设置成其它结构，本实施例中的同轴外导体20也可以通过焊接等方式连接在波导端面的后端上。另外，本实施例中的脊波导本体1可以一体成型，也可以上下两部分钎焊成型等。需要说明的是，本实施例中的同轴接头2可以通过在现有的同轴接头上切掉部分同轴介质获得。

[0052] 本发明的一个实施例，如图1、图2、图5和图6所示，多级阶梯状结构的阻抗匹配波导脊一12包括一级阻抗匹配凸起一121、二级阻抗匹配凸起一122、三级阻抗匹配凸起一123和四级阻抗匹配凸起一124，一级阻抗匹配凸起一121、二级阻抗匹配凸起一122、三级阻抗匹配凸起一123和四级阻抗匹配凸起一124由前到后依次连接；

[0053] 多级阶梯状结构的阻抗匹配波导脊二11包括一级阻抗匹配凸起二111、二级阻抗匹配凸起二112、三级阻抗匹配凸起二113和四级阻抗匹配凸起二114，一级阻抗匹配凸起二111、二级阻抗匹配凸起二112、三级阻抗匹配凸起二113和四级阻抗匹配凸起二114由前到后依次连接。

[0054] 在本实施例中，如图1、图2、图5和图6所示，阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11分别包括四级阻抗匹配凸起，对波导端口与准微带传输结构之间的电气不连续性进行宽带阻抗匹配，并通过准微带传输结构与射频同轴端口之间缓和渐变过渡，提高阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11构成的阶梯状的阻抗匹配结构的阻抗匹配特性，且提高工作频带。

[0055] 本发明的一个实施例，如图2、图5和图6所示，一级阻抗匹配凸起一121和一级阻抗匹配凸起二111凸出的高度均为0.1λο，二级阻抗匹配凸起一122和二级阻抗匹配凸起二112凸出的高度均为0.105λο，三级阻抗匹配凸起一123和三级阻抗匹配凸起二113凸出的高度均为0.137λο，四级阻抗匹配凸起一124和四级阻抗匹配凸起二114凸出的高度均为0.165λο，λο为中心频率对应的波长。在本实施例中，阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11中的各级阻抗匹配凸起具有上述高度，阻抗匹配凸起之间的高度差合适，提高阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11构成的阶梯状的阻抗匹配结构的阻抗匹配特性。进一步的，本实施例中的阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11中的各级阻抗匹配凸起的高度还可以根据需要设置成其它的高度。

[0056] 本发明的一个实施例，如图2所示，二级阻抗匹配凸起一122在左右方向的宽度不大于一级阻抗匹配凸起一121的宽度，三级阻抗匹配凸起一123在左右方向的宽度不大于二级阻抗匹配凸起一122的宽度，四级阻抗匹配凸起一124在左右方向的宽度小于三级阻抗匹配凸起一123的宽度。在本实施例中，四级阻抗匹配凸起一124在左右方向的宽度小于三级阻抗匹配凸起一123的宽度，提高阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11构成的阻抗匹配结构的阻抗匹配特性。进一步的，本实施例中的一级阻抗匹配凸起一121至四级阻抗匹配凸起一124的长度均可以根据需要进行设置，阻抗匹配波导脊二11的结构与阻抗匹配波导脊一12的结构相同。

[0057] 本发明的一个实施例，如2所示，安装平面141左右方向的宽度大于阻抗匹配波导脊一12的宽度且小于波导腔体10的宽度。在本实施例中，安装平面141左右方向的宽度大于阻抗匹配波导脊一12的宽度且小于波导腔体10的宽度，确保同轴内导体22、同轴介质21和安装平面141构成准微带传输结构与阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11构成的阻抗匹配结构之间的阻抗匹配特性，且防止安装平面141过宽而造成通过准微带传输结构的微波信号产生谐振。

[0058] 本发明的一个实施例，如图2、图5所示，阻抗匹配波导脊一12、阻抗匹配波导脊二11和安装腔体14在左右方向分别相对波导腔体10的竖直中心平面对称设置。在本实施例中，阻抗匹配波导脊一12、阻抗匹配波导脊二11分别相对波导腔体10的竖直中心平面对称设置，提高阻抗匹配波导脊一12和阻抗匹配波导脊二11构成的阻抗匹配结构的阻抗匹配特性；本实施例中的安装腔体14相对波导腔体10的竖直中心平面对称设置，使得阻抗匹配波导脊一12、阻抗匹配波导脊二11和安装腔体14位于同一平面，有利于同轴接头2连接在阻抗匹配波导脊一12或阻抗匹配波导脊二11的后端，使得射频同轴端口与脊波导端口共面，有利于微波馈电系统级联。

[0059] 本发明的一个实施例，如图1至图6所示，波导端口的前端连接有法兰盘13。在本实施例中，通过在波导端口的一端连接有法兰盘13，法兰盘13上设有多个螺纹孔131，便于通过螺栓将脊波导同轴转换器与微波器件直接相连接；进一步的，本实施例中的法兰盘13通过钎焊在波导端口上，法兰盘13还可以通过其它方式连接在波导端口上。

[0060] 本发明的一个实施例，如图2、图5和图6所示，安装腔体14位于波导端面的上部，安装平面141与阻抗匹配波导脊二11的后端顶部平齐。在本实施例中，安装平面141与阻抗匹配波导脊二11的后端顶部平齐，有利于加工形成安装平面141，降低安装平面141的加工难度。

[0061] 进一步的，本实施例中的安装腔体14也可以开设在波导端面的下部，安装平面141与阻抗匹配波导脊一12的后端底部平齐；也能够有利于加工形成安装平面141，降低安装平面141的加工难度。另外，本实施例中的安装腔体14均呈矩形结构，安装腔体14还可以设置成其它结构，便于将同轴介质21与安装平面141贴合连接便可。

[0062] 本发明的一个实施例，如图2、图5和图6所示，同轴内导体22的延伸端止抵在阻抗匹配波导脊一12的后端或阻抗匹配波导脊二11的后端。在本实施例中，同轴内导体22的延伸端止抵在阻抗匹配波导脊一12的后端或阻抗匹配波导脊二11的后端，便于将同轴内导体22与阻抗匹配波导脊一12的后端或阻抗匹配波导脊二11的后端实现电连接，且连接方式简单。

[0063] 另外，除本实施例公开的技术方案以外，对于本发明中的同轴接头2、同轴线、脊波导同轴转换器的其它结构及其工作原理等可参考本技术领域的常规技术方案，而这些常规技术方案也并非本发明的重点，本发明在此不进行详细陈述。

[0064] 在本发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0065] 本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本申请的限制。

[0066] 在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0067] 以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。