陈翔,孙冬全,王小丽,崔万照,贺永宁

(1.西安交通大学微电子学院,710049,西安;2.中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室,710100,西安;3.西安电子科技大学物理与光电工程学院,710071,西安)

波导传输线由于具有低损耗、高功率容量等优势,是卫星有效载荷微波系统中最广泛应用的传输线形式之一。波导法兰是波导部件及系统中最常见的微波连接结构,在卫星有效载荷微波系统中大量应用。与此同时,大量的法兰连接势必造成体积和重量的额外大幅增加,不利于载荷系统的小型轻量化,且与波导本身相比,传统法兰需占用较大的空间,不利于系统的紧凑布局。针对此问题,当前在卫星工程应用中已逐渐开始采用无法兰波导连接,以减小传统波导法兰的体积和质量,例如,2020年7月9日成功发射的我国首个全球高通量宽带卫星系统首发星——亚太6D通信卫星中就大量采用了无法兰波导[1]。图1所示为目前卫星工程应用中所采用的焊接式无法兰波导结构,主要包括套箍式焊接和直接对接焊接两种,均是通过焊接工艺实现波导的无法兰连接,其性能的好坏取决于焊接工艺的合格与否。如果焊接工艺的一致性难以保证,则焊接后的无法兰波导的电磁传输性能难以预估和保证。焊接为不可逆过程,一旦焊接完成,波导结构和位置则无法改变,不利于系统中各部件的灵活拆卸组装,不利于系统的整体设计和灵活布局。为获得满意可靠的性能,焊接式无法兰波导所需的焊接工艺及检验过程十分复杂,导致较高的成本。……