波导旋转关节是机械式扫描雷达系统中的重要部件,它使得雷达在转动同时电磁波可以顺利传输,文章设计出一种Ku波段宽带波导旋转关节,给出了设计依据和设计方法,并进行仿真验证。经过参数优化后,在此基础上加工出关节实物,测试结果和仿真基本一致,带宽可达37%。 图5加工实物接着，对关节实物通过矢量网络分析仪进行调试及测试，测试过程如图6所示。图7（a）和（b）分别给出了该关节驻波和损耗的实测结果。与图3的仿真结果相较，驻波特性曲线基本吻合，然而损耗曲线有一定的差距。一个可能的原因是加工工艺的不完善和难以避免的加工误差。实测结果表明各项指标均达到设计要求。图6关节实测4结语本文设计一种Ku波段宽带波导旋转关节。旋转关节设计-数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚弧机折弯机滚圆机在理论计算和仿真实验的基础上，加工出关节实物，实物电性能测试结果与仿真结果基本吻合。最终实物测试带宽可达37%，损耗0.6dB，驻波1.6。本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com通过从同轴内芯穿过以及采用同轴耦合环式设计，此关节可扩展为三路旋转关节。综上所述，该关节实物测试各项指标均达到设计要求。（a）驻波（b）损耗图7实测结果无线互联科技·无线天地-第12期2018年6月No.12June，2018（b）图1阻抗变换段结构随后求每段阻抗。根据文献[1]可得，当n为3时，各段的反射系数分别为α1=α4=1；α2=α3=3（1－p2），进一步可求得各相邻变换段的特性阻抗之比，如下：()i/1iiiZRZα∑α=（6）最后求出每段设计参数，其中Ze为脊波导等效阻抗，当波长趋于零时对应的等效阻抗为Ze，∞，Cf为脊波导内部的不均匀电容，x=b2/b1，则：(),21/2eeZZla∞=（（9）至此，完成了关节中各参数的理论计算。然而，由于上述理论模型无法反映出不连续性，得到各项参数后需要通过仿真实验等方式进行反复调整，方能达到设计指标。2仿真设计本次设计旋转关节的电气性能需满足以下条件：（1）带宽12.1~17.6GHz；（2）电压驻波比1.6以内；（3）损耗小于1.0dB。利用上述计算方法通过Matlab计算和AnsoftHFSS电性能仿真，经过反复调试参数得到具体参数如下：矩形波导采用BJ140波导，图1中的具体尺寸为：a=15.8mm，b=7.9mm；同轴线尺寸为：D=7.65mm，d=3.2mm；过度阶梯尺寸为；过度阶梯宽度w=7.9mm。使用AnsoftHFSS软件仿真结果如图2—3所示，其中图2为仿真建模结构，图3为对应旋转关节设计-数控滚圆机滚弧机张家港电动液压滚弧机折弯机滚圆机本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com