本发明属于雷达设备技术领域，具体涉及一种新型的x波段导航雷达旋转关节。
背景技术：
在现有船舶上，导航雷达对保障船舶航行的安全起到了越来越大的作用。
导航雷达在航行时对周围的船只进行实时的监控，包括船只的位置和船只的行进速度。导航雷达依据回波信号形成雷达画面，对周围海况的检测需要依靠良好的回波信号。
导航雷达的信号是由发射机发射信号，经过裂缝天线放大输出，碰到目标物后，反射信号通过天线接收，最终到达接收机。
x波段导航雷达旋转关节是导航雷达中的重要部件。发射机的发射信号经过旋转关节通过裂缝天线辐射出去，返回的回波信号被天线接收之后，也需要通过旋转关节进入接收机通道。
旋转关节作为收发组件与裂缝天线的电气连接件，通过波导转探针的形式实现信号的传输。因为发射与接收的信号都是大功率信号，所以旋转关节的匹配程度极大地影响着信号质量的优劣。大功率信号在旋转关节形成的强反射情况，这是由于波导壁上用于调节匹配和插入损耗的调谐螺丝引起的。调谐螺丝的存在可以使旋转关节在驻波和损耗上表现更好，但也会使得信号在传输路径上存在更多的不连续面。当信号为大功率信号时，即使利用网络分析仪测得驻波系数较低，仍有可能引起强反射，产生类似“打火”的声音。因此，为x波段导航雷达提供一个匹配度更高、插入损耗更小的旋转关节，提升回波信号质量是亟需解决的问题。其次，由于产品加工和装配的误差，因此需要调节调谐螺丝的插入深度以改变驻波系数和插入损耗以满足指标要求，原有的产品调试费时费力，不良率较高，迟滞和降低了生产进度和效率，这也是要妥善解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是，克服现有技术的x波段导航雷达旋转关节所存在的匹配度欠高、插入损耗大，以及调节困难、效率低的缺陷，为x波段导航雷达提供一种匹配度更高、插入损耗更小和调节容易的旋转关节，从而有效地提升雷达收发信号的质量，同时提高调节效率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种x波段导航雷达旋转关节，包括与矩形波导连接的固定部分和通过旋转关节的旋转支架与裂缝天线连接的旋转部分，其特征是，矩形波导上端的中心部位向上伸出探针，裂缝天线以探针为旋转中心设置，波导的下端与收发组件连接；波导为wr-90波导制式的改进型结构，所述改进型结构，包括将现有波导的调谐螺丝由三件减为两件，调谐螺丝由m2.5增大为m4，同时将调谐螺丝的位置作优化调整。
旋转关节的下端是wr-90的波导，下端连接着收发组件，波导位置固定不动；上端是旋转支架，连接着裂缝天线，裂缝天线的接口采用探针的馈线方式，上端工作时不停地以探针为中心转动，旋转支架可以时刻跟随天线转动，裂缝天线以探针为中心点旋转，且不发生中心点位置变化，这样就保证了信号在天线旋转时不会因为天线旋转角度不同而产生信号质量差别。对波导的宽壁上的调谐螺丝进行改革，减少调谐螺丝数量，增大调谐螺丝的直径尺寸和改变其位置，更好地实现旋转关节与天线的匹配，减少信号在旋转关节中的发射，调谐螺丝尖端打火的可能性减小，有效地提升雷达收发信号的质量。
优选方案，调谐螺丝的位置为，最下端的调节螺丝与波导下端的距离为52mm,同时相邻调节螺丝的间距为9.2mm。
现有技术的最下端的调谐螺丝与波导下端的距离为48mm，各个调谐螺丝的相互间距为8.3mm。
优选方案，调谐螺丝的头部修平、抛光并镀金或镀银。
优选方案，探针伸入裂缝天线的波导中的长度为λ/4；探针设有绝缘保护套，或将头部做成球状。以增加频带宽度，防止尖端放电，提高传输效率。
本发明的有益效果是：
1、调谐螺丝比现有技术数量减少，使得波导内壁不连续面减小，信号传输更佳；更好地实现旋转关节与天线的匹配，减少信号在旋转关节中的发射，
2、增大调谐螺丝的直径尺寸，使调谐螺丝尖端打火的可能性减小；
3、匹配更容易、插入损耗更小，稳定度更高，调节更简便，有效地提升雷达收发信号的质量。
附图说明
附图1是本发明一种实施例的结构示意图。
图中，波导1；旋转支架2；探针3；调谐螺丝4；绝缘保护套5。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，x波段导航雷达旋转关节，包括与矩形波导1连接的固定部分和通过旋转关节的旋转支架2与裂缝天线连接的旋转部分，矩形波导1上端的中心部位向上伸出探针3，裂缝天线以探针3为旋转中心转动；波导1的下端与收发组件连接，收发组件的信号通过波导1利用探针3作为馈线进入天线；波导1为wr-90波导制式，在波导1宽壁上利用hfss进行仿真后得到的调谐螺丝4的优化位置，对wr-90波导1的结构作了有利于匹配优良、减少插入损耗和减少信号的反射调节等优点的关键性的改进，包括将现有波导的调谐螺丝4由三件减为两件，且将调谐螺丝4的直径增大，同时将调谐螺丝4的位置作如下优化调整：
两件调谐螺丝4中最下端的调谐螺丝位置向上移动，从原先的距离波导1下端48mm提高到52mm,同时两件调谐螺丝4的间距从原先的8.3mm优化为9.2mm；调谐螺丝4的直径也由原先的2.5mm变为4mm。调谐螺丝4的端部修平，经抛光并镀金或镀银，以降低材料电阻率减少热耗。利用先后调节调谐螺丝4的插入深度来调节旋转关节与天线的匹配关系。
探针3伸入裂缝天线中的长度为λ/4，探针3设置绝缘保护套5，或将头部做成球状，以增加频带宽度，防止尖端放电，提高传输效率。
为了满足连接现有的收发组件和裂缝天线的要求，旋转关节的接口形式应保持原有形式不变：一端为wr-90波导1制式，另一端为探针3形式。信号通过波导1利用探针3作为馈线进入天线，探针3的长度、直径、过渡方式，波导1壁上的调谐螺丝4都会对匹配产生影响。旋转关节作为收发组件和裂缝天线的连接件，需要和两者良好匹配，旋转关节上端连接着裂缝天线，工作时不停地转动，旋转支架2可以时刻跟随天线转动。探针3作为馈线处在旋转支架2的中心位置，保证了裂缝天线以探针3为中心点旋转，且不发生中心点位置变化，这样就保证了信号在天线旋转时不会因为天线旋转角度不同而产生信号质量差别。
本发明提供一种更好的结构来调节旋转关节与收发组件匹配程度，调节调谐螺丝4的插入深度改变驻波系数和掺入损耗以满足指标要求，减少信号的反射。与现有的产品相比，利用本设计生产的旋转关节大大减少了强反射的情况的发生。调谐螺丝4数量减少使得不连续面减少，信号传输更佳；增大调谐螺丝4尺寸使调谐螺丝4尖端放电的可能性减小了，信号在旋转关节中的反射也减少了；由于各件调谐螺丝4的调节是会相互发生影响的，调谐螺丝4件数越多，互相影响的因素越多，极大地影响调谐效率，将原有的3件调谐螺丝4减为2件，同时改变调谐螺丝4的规格和位置，能缩减调节时间，提高效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种x波段导航雷达旋转关节，包括与矩形波导连接的固定部分和通过旋转关节的旋转支架与裂缝天线连接的旋转部分，其特征是，矩形波导上端的中心部位向上伸出探针，裂缝天线以探针为旋转中心设置，波导的下端与收发组件连接；波导为wr-90波导制式的改进型结构，所述改进型结构，包括将现有波导的调谐螺丝由三件减为两件，调谐螺丝由m2.5增大为m4，同时将调谐螺丝的位置作优化调整。
2.根据权利要求1所述的一种x波段导航雷达旋转关节，其特征是，调谐螺丝的位置为，最下端的调节螺丝与波导下端的距离为52mm,同时相邻调节螺丝的间距为9.2mm。
3.根据权利要求2所述的一种x波段导航雷达旋转关节，其特征是，调谐螺丝的头部修平、抛光并镀金或镀银。
4.根据权利要求3所述的一种x波段导航雷达旋转关节，其特征是，探针伸入裂缝天线的波导中的长度为λ/4；探针设有绝缘保护套，或将头部做成球状。
技术总结