保證無法蘭波導與有法蘭波導高精度連接的控制方法與流程

2023-07-10 01:27:06

本發明涉及微波部件技術領域，特別涉及一種保證無法蘭波導與有法蘭波導高精度連接的控制方法。

背景技術：

波導作為電磁波傳送的關鍵結構件，已被廣泛應用於無線電通訊、雷達、導航等無線電領域。就結構形式而言，波導是一種採用銅、鋁等金屬製成的空心金屬管，為此波導與一般工程管道一樣，它也有著不同管道間的連接需求。但由于波導擔負著微波信號傳輸的重任，有嚴格的電性能指標、可靠性等要求，故在連接方面有著非常高的尺寸精度和形位精度要求。目前波導的常用連接方式為法蘭連接，所以波導的兩端面一般均焊接有連接法蘭盤，而且GB11449專門對波導法蘭的結構形式進行了規範化。隨著微波技術的發展，不同的系統功能需求致使不同的波導連接結構應運而生，如中國發明專利CN 203644919 U中公開的一種同軸波導轉換解決了現有同軸波導轉換器無法在400℃高溫環境下傳輸毫米波信號的問題；而中國發明專利CN 202871955 U中公開了一種內置有錐型腔的矩圓波導轉換器、CN 203950900 U中公開了一種能夠與至少具有兩個管道的裂縫波導配合使用的波導同軸轉換器；中國發明專利CN 1145337 C中公開了一種在不同類型不同輻射介質波導之間具有線性轉換部分的不輻射介質波導，等等。

然而隨著無線電領域設備小型化、緊湊化發展，如何提高有限空間的利用率面臨日益嚴峻的挑戰。為此在某些特定情況下，需要波導從某些部件的空洞或狹小空間穿過，故由此導致部分波導將無法設置法蘭盤，所以如何在滿足國家標準的情況和保證連接尺寸和形位精度的情況下，將外無法蘭波導與有法蘭波導進行連接是一項有待解決的新問題，而如上所述的現有相關研究和技術資料等對此均未提及或解決。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種保證無法蘭波導與有法蘭波導高精度連接的控制方法。

本發明保證無法蘭波導與有法蘭波導高精度連接的控制方法，包括以下步驟：

a)按GB11449和GB11450設計一個有法蘭的波導和一個無法蘭的波導，有法蘭的波導的埠處設置有扼流槽和連接孔；無法蘭的波導的外截面設置為圓形，無法蘭的波導的頂部外徑略小於下部，形成軸肩；

b)設置一個凸法蘭盤，凸法蘭盤上陣列設置有若干個上螺紋孔和貫穿的光孔，凸法蘭盤上表面中部設置有沉孔和貫穿的上導向孔，凸法蘭盤下側設置有沿豎直方向的導向柱，導向柱內側設置有上錐形孔，上錐形孔的錐面向外傾斜，有法蘭的波導下端與沉孔相配合併用內螺栓與上螺紋孔固定；

c)在凸法蘭盤下方設置一個凹法蘭盤，凹法蘭盤上部設置有內導向孔，內導向孔的內壁與凸法蘭盤上導向柱的外壁相配合，凹法蘭盤上設置有與光孔位置相對的下螺紋孔，外螺栓穿過光孔和下螺紋孔將凸法蘭盤和凹法蘭盤連接，凹法蘭盤中部還設置有下錐形孔，下錐形孔的錐角與上錐形孔相同，且下錐形孔的錐面向內傾斜；

d)在上錐形孔和下錐形孔之間設置有一上下兩端均有錐面的膨脹套，膨脹套為中空結構，且膨脹套上端和下端的錐面分別能夠與上錐形孔和下錐形孔的錐面相配合，膨脹套上端和下端的錐角均與上錐形孔和下錐形孔相同；

e)將無法蘭的波導從下向上依次穿過下錐形孔、膨脹套和上錐形孔，最終無法蘭的波導的頂部固定在上導向孔中；

f)將外螺栓逐漸旋入下螺紋孔中，凹法蘭盤與凸法蘭盤的間距逐漸縮小，在下錐形孔和上錐形孔的作用下，膨脹套向凸法蘭盤方向移動，並向內收縮，膨脹套夾緊無法蘭的波導，同時無法蘭的波導的軸肩緊貼上錐形孔的內壁。

本發明保證無法蘭波導與有法蘭波導高精度連接的控制方法，其中所述上錐形孔的範圍為20°～60°。

本發明保證無法蘭波導與有法蘭波導高精度連接的控制方法與現有技術不同之處在於本發明保證無法蘭波導與有法蘭波導高精度連接的控制方法具有以下特點：

1.本發明基於錐面自動定心原理，設計了上錐形孔與膨脹套上端錐面、下錐形孔與膨脹套下端錐面兩組錐形配合面，並藉助上導向孔的導向結構，從而同時實現了無法蘭波導的徑向、軸向的無偏心夾緊，以及周向定位，進而保證了無法蘭波導與有法蘭波導高精度連接。

2.本發明在不改變波導接口的條件下，即符合國標要求，實現了無法蘭波導與帶法蘭波導的高精度連接，為此能夠完全保證兩個波導連接處的電性能滿足指標要求。

3.在保證兩波導埠截面形狀尺寸相同時，本發明不受限于波導信道的內截面形狀，故可實現多種不同波導間的高精度連接。

下面結合附圖對本發明的保證無法蘭波導與有法蘭波導高精度連接的控制方法作進一步說明。

附圖說明

圖1為本發明中無法蘭波導與有法蘭波導安裝後的結構示意圖；

圖2為本發明中無法蘭波導與有法蘭波導安裝後的剖視圖；

圖3為本發明中凸法蘭盤的俯視圖；

圖4為圖3中B-B向剖視圖；

圖5為本發明中凹法蘭盤的俯視圖；

圖6為圖5中A-A向剖視圖；

圖7為本發明中膨脹套的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1-4所示，本發明保證無法蘭波導與有法蘭波導高精度連接的控制方法，按照如下步驟進行：

a、如圖1和圖2所示，按GB11449和GB11450設計一個有法蘭的波導1和一個無法蘭的波導7。有法蘭的波導1埠處設置有扼流槽和連接孔；無法蘭的波導7的外截面設置為圓形，無法蘭的波導7的頂部外徑略小於下部，形成軸肩8。

b、設置一個凸法蘭盤4，如圖3和圖4所示，凸法蘭盤4上陣列設置有四個上螺紋孔41和貫穿的光孔42，凸法蘭盤4上表面中部設置有沉孔46和貫穿的上導向孔44，凸法蘭盤4下側設置有沿豎直方向的導向柱45，導向柱45內側設置有上錐形孔43，上錐形孔43的錐面向外傾斜，傾角為20°～60°。有法蘭的波導1下端與沉孔46相配合，並通過內螺栓2與上螺紋孔41鎖緊。

c、在凸法蘭盤4下方設置一凹法蘭盤5，如圖5和圖6所示，凹法蘭盤5上部設置有內導向孔51，內導向孔51的內壁與凸法蘭盤4上導向柱45的外壁相配合。凹法蘭盤5上設置有與凸法蘭盤4的光孔42位置相對的下螺紋孔53，外螺栓3穿過光孔42和下螺紋孔53將凸法蘭盤4和凹法蘭盤5連接。凹法蘭盤5中部還設置有下錐形孔52，下錐形孔52的錐角與上錐形孔43相同，且下錐形孔52的錐面向內傾斜，即所形成的錐角方向與上錐形孔43相反。

d、如圖2所示，在上錐形孔43和下錐形孔52之間設置有一上下兩端均有錐面的膨脹套6。如圖7所示，膨脹套6為中空結構，且膨脹套6上端和下端的錐面分別能夠與上錐形孔43和下錐形孔52的錐面相配合，即膨脹套6上端和下端的錐角均與上錐形孔43和下錐形孔52相同。

e、將無法蘭的波導7從下向上依次穿過下錐形孔52、膨脹套6和上錐形孔43，最終無法蘭的波導7的頂部固定在上導向孔44中。

f、將外螺栓3逐漸旋入下螺紋孔53中，凹法蘭盤5與凸法蘭盤4的間距逐漸縮小。在下錐形孔52和上錐形孔43的作用下，膨脹套6逐漸向凸法蘭盤4方向移動，並向內收縮。膨脹套6提供了無偏心的徑向作用力，夾緊無法蘭的波導7；同時膨脹套6也提供了無偏心的軸向作用下，使無法蘭的波導7的軸肩8緊貼上錐形孔43的內壁。

本實施方式中，有法蘭的波導1和無法蘭的波導7僅要求在接口處的截面形狀尺寸相同，故有法蘭的波導1和無法蘭的波導7可以為圓型波導、矩形波導、方形波導或異形波導。

以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。