Хвилеводних перехід від металевого хвилеводу до диэлектрическому

 

Винахід відноситься до техніки мікрохвильового діапазону і може бути використане для порушення діелектричних антен, для з'єднання металевих хвилеводів приймально-передавальної апаратури з діелектричними хвилеводами вимірювальних схем різного призначення.

Відомі принципи виконання хвилеводних переходів засновані на забезпечення узгодження хвильових характеристик при переході від одного типу хвилеводу до іншого.

Відомий хвилеводних перехід, в якому відрізок діелектричного хвилеводу (ДВ) з плавним клиноподібної частиною входить в металевий хвилевід однакового поперечного перерізу [1].

Недоліками таких переходів є погане узгодження хвильових характеристик: досить високі втрати і високий КСВн.

Відомий хвилеводних перехід, в якому відрізок діелектричного хвилеводу з плавною клиноподібної частиною входить в металевий хвилевід однакового поперечного перерізу і на ділянку діелектричного хвилеводу довжиною до двох довжин хвиль від закінчення металевого хвилеводу нанесена напівпровідна плівка з перемінним поверхневим опором [2].

Недоліками таких переходів є досить високі втрати, паразитне изл�іі полупроводящих плівок на діелектричний хвилевід.

В значній мірі позбавлені цих недоліків хвилеводні переходи, в яких металевий хвилевід на вихідному ділянці плавно переходить в рупор.

Найбільш близьким до пропонованого винаходу по технічній сутності і досягається результату, обраним як прототип, є хвилеводних перехід, в якому рупорний перехід виконаний комбінованим - з плавним розширенням бічних стінок металевого хвилеводу до перерізу, що перевищує переріз діелектричного хвилеводу на кілька довжин хвиль, а верхня і нижня стінки рупора виступають над бічними стінками і притиснуті до ДВ з допомогою хомута. У результаті В деяких проміжних перетинах хвилеводних перехід є металлодиэлектрическим хвилеводом у вигляді двох паралельних металевих пластин з затиснутим між ними діелектричним хвилеводом [3].

Недоліком такого хвилеводного переходу є відсутність жорсткої фіксації діелектричного хвилеводу в горизонтальній площині, що призводить до нестабільності характеристик хвилеводного переходу при перестиковках ДВ, недостатньої міцності конструкції при зовнішніх механічних впливах (удари, вібрації тощо) і складності виготовлення.

ТехнЋшение міцності конструкції і спрощення виготовлення, стабільність хвильових характеристик хвилеводного переходу при перестиковках ДВ.

Зазначений технічний результат досягається тим, що в волноводном переході від металевого хвилеводу до диэлектрическому, що містить клиноподібний відрізок діелектричного хвилеводу і відрізок прямокутного металевого хвилеводу з рупором, відрізок прямокутного металевого хвилеводу виконаний з плавним зміною від прямокутного перерізу на вході хвилеводного переходу до хрестоподібного і подальшим плавним зміною до квадратного перерізу на вході рупора, а перетин діелектричного хвилеводу одно перетину вертикальної частини хрестоподібного металевого хвилеводу з плавним зменшенням перерізу на ділянці прямокутного металевого хвилеводу від хрестоподібного до прямокутного на вході хвилеводного переходу, причому хвилеводних перехід з рупором виконаний з двох половин, розділених поперек широкої стінки прямокутного металевого хвилеводу і жорстко з'єднаних один з одним.

Пропоноване винахід ілюструється наступними кресленнями: на фіг.1 представлений ескіз конструкції хвилеводного переходу, на фіг.2 представлено переріз А-А на фіг.3 представлено Д-Д.

Корпус 1 хвилеводного переходу виконаний з двох частин 2 та 3, у яких реалізований металевий хвилевід змінного перерізу. Половини 2 і 3 розділені поперек широкої стінки прямокутного металевого хвилеводу і жорстко з'єднані один з одним. В перерізі А-А хвилеводних перехід має фланець 4 для стикування зі стандартним прямокутним металевим хвилеводом і хвилеводних 5 канал того ж перетину. Далі, від перерізу Б-Б до перетину В-В металевий хвилевід прямокутного перерізу плавним зміною перерізу (розширенням) в одній площині переходить в хвилевід хрестоподібного перетину 6 протяжністю до перерізу Г-Г, достатньої для жорсткої фіксації відрізка діелектричного хвилеводу 7, повністю заповнює вертикальну частину хрестоподібного хвилеводу 6. Від перерізу Г-Г до вихідного перетину Д-Д хрестоподібний хвилевід 6 плавно розширюється в двох площинах, змінюючи переріз до квадратного на вході рупора 8 з раскривом 9 на виході хвилеводного переходу (перетин Д-Д).

Відрізок діелектричного хвилеводу 7 виконаний з клиновидним ділянкою 10 від перерізу А-А до перетину В-Ст. Одне з перерізів 11 клиновидного ділянки 10 відрізка ДВ 7 показано в перерізі Б-Б. Переріз діелектричного хвилеводу � ділянці прямокутного металевого хвилеводу від хрестоподібного до прямокутного на вході хвилеводного переходу. Жорстка фіксація відрізка ДВ 7 волноводном переході забезпечується сполученням двох половин 2 і 3 корпуси хвилеводного переходу 1 за допомогою штифтів 12 і накидної гайки 13.

Хвилеводних перехід від металевого хвилеводу до диэлектрическому працює наступним чином.

Основна хвиля Н10металевого хвилеводу прямокутного перерізу 5 по мірі поширення по хвилеводу змінного перерізу хвилеводного переходу переходить у хвилю хрестоподібного хвилеводу 6, близьку за структурою хвилі Н10прямокутного хвилеводу, при цьому електричне поле хвилі концентрується в основному у відрізку ДВ 7, заповнює вертикальну частину хрестоподібного хвилеводу 6.

Хвилеводи хрестоподібного перетину мають більш широку робочу смугу частот, більш високу критичну частоту основного типу коливань (квазі Н10-моди) [4], тому заповнення відрізком ДВ вертикальної частини хрестоподібного хвилеводу 6 не зрушує критичну частоту основної хвилі Н10при збереженні розмірів (незважаючи на діелектричне заповнення), забезпечує широкосмуговість робочих частот не гірше широкосмуговості прямокутного хвилеводу.

Хвиля хрестоподібного хвилеводу 6 благодар/sub> ДВ у міру поширення в рупорі 8 хвилеводного переходу.

Плавність зміни перерізу хвилеводу в пропонованому волноводном переході і клиновидний ділянку відрізка ДВ 7 забезпечують малий рівень відображень у широкій смузі частот, а досить великі розміри розкриву рупора на виході хвилеводного переходу забезпечують малий рівень втрат на випромінювання. Малі струми в стінках металевого хвилеводу на горизонтальному ділянці хрестоподібного хвилеводу забезпечують малі теплові втрати в волноводном переході.

Хвилеводних перехід від металевого хвилеводу до диэлектрическому може бути виготовлений шляхом фрезерування з металевих заготовок.

Був реалізований макет хвилеводного переходу в 3 мм діапазоні довжин хвиль з наступними характеристиками.

Перетин металевого хвилеводу на вході хвилеводного переходу 2,4×1,2 мм, переріз розкриву рупора 6,5×6,5 мм, довжина хвилеводного переходу 21 мм, діелектричний хвилевід виконаний з фторопласту перерізом 2,3×1 мм.

Експериментально отримані характеристики хвилеводного переходу наступні:

Зазначені розбіжності характеристик отримані при виконанні десяти збірок-розборок перехоЀевосходит показники прототипу.

Таким чином, пропонований хвилеводних перехід від металевого хвилеводу до диэлектрическому за рахунок плавності зміни перерізу хвилеводу забезпечує малий рівень відображень у широкій смузі частот, а за рахунок великих розмірів розкриву рупора на виході хвилеводного переходу забезпечує малий рівень втрат на випромінювання.

Жорстка фіксація діелектричного хвилеводу в профілі хрестоподібного ділянки хвилеводного переходу призводить до стабільності характеристик хвилеводного переходу при перестиковках ДВ, достатньої міцності конструкції при зовнішніх механічних впливах (удари, вібрації тощо) та простоті виготовлення.

Крім того, досягається спрощення виготовлення хвилеводного переходу за рахунок фрезерної обробки.

Література

1. Jeffrey A. Walter. Method for jointing a dielectric waveguide. United States Patent №5148593, H01P 11/00, U. S. Patent Documents, 22.09.1992.

2. Будагин В. Ф., Дубровін В. Ф., Мировицкий Д. І. Збудник антен поверхневих хвиль. Авторське свідоцтво СРСР №282449, H01q 13/24. Бюлетень винаходів №45 від 05.11.1973.

3. Взятишев В. Ф., Рожков Р. Д., Рябов Б. В. Перехід від металевого хвилеводу до диэлектрическому. Авторське свідоцтво СРСР №333642, Н01р 5/08. Бюлетень винаходів №11 від 21.03.1972.

4.� металевого хвилеводу до диэлектрическому, містить клиноподібний відрізок діелектричного хвилеводу і відрізок прямокутного металевого хвилеводу з рупором, який відрізняється тим, що відрізок прямокутного металевого хвилеводу виконаний з плавним зміною від прямокутного перерізу на вході хвилеводного переходу до хрестоподібного і подальшим плавним зміною до квадратного перерізу на вході рупора, а перетин діелектричного хвилеводу одно перетину вертикальної частини хрестоподібного металевого хвилеводу з плавним зменшенням перерізу на ділянці прямокутного металевого хвилеводу від хрестоподібного до прямокутного на вході хвилеводного переходу, причому хвилеводних перехід з рупором виконаний з двох частин, розділених поперек широкої стінки прямокутного металевого хвилеводу і жорстко з'єднаних один з одним.



 

Схожі патенти:

Коаксіально-полосковий перехід

Пристрій відноситься до електронної техніці надвисоких частот (НВЧ) і може використовуватися в радіотехнічних пристроях НВЧ для забезпечення надійного електричного контакту між внутрішнім провідником коаксіально-полоскового переходу і полоском (контактної майданчиком) СВЧ підкладки, так і між контактними парами коаксіально-смужкових переходів при межблочном з'єднанні. Технічний результат винаходу полягає в зниженні конструктивних вимог до точності сполучення розмірів в місцях з'єднання з відповідною частиною. Коаксіально-полосковий перехід являє собою приладову розетку врубного типу, містить корпус з фланцем, який є зовнішнім провідником, центральну жилу (гніздо), яка є внутрішнім провідником, контактну концентричну пружину, що має електричний контакт з корпусом і утворить з корпусом єдиний зовнішній провідник, дві діелектричні втулки. 5 іл.

Пристрій для передачі широкосмугових високочастотних сигналів

Винахід відноситься до пристрою для передачі широкосмугових високочастотних сигналів середньої довжини хвилі з провідною структурою, що має, щонайменше, один ланцюг передачі сигналу і дві симетрично розташовані щодо ланцюзі передачі сигналу основні ланцюги, які спільно утворюють копланарную лінію передачі, причому провідна структура таким чином розташована на двох протилежних сторонах, щонайменше, одного діелектричного шару заданої товщини підкладки, що провідна структура утворює гальванічне розділення, яке в заданих зонах стикування перекривається, внаслідок чого зони стикування провідної структури передають високочастотні сигнали через електромагнітну стиковку

Антенно-згода пристрій

Винахід відноситься до техніки радіозв'язку і може використовуватися в широкодіапазонних радіопередавачах для компенсації відхилень вхідного імпедансу антени від значення, при якому забезпечується оптимальний режим роботи підсилювача потужності радіопередавача

Хвилеводних перехід

Винахід відноситься до галузі радіотехніки, зокрема до хвилеводної техніки

Хвилеводних поляризатор

Винахід відноситься до техніки НВЧ, зокрема до техніки супутникового телебачення

Високовольтний коаксіально-полосковий перехід

Винахід відноситься до області високовольтної імпульсної електротехніки, може бути використане в установках, що створюють потужні імпульсні електромагнітні поля

Автоматичний коректор амплітудно-частотної характеристики

Винахід відноситься до області обробки інформації, зокрема, до області передачі високочастотної енергії, а саме до пристроїв корекції амплітудно-частотної характеристики НВЧ трактів, широкосмугового узгодження, і може бути використане в різних радіотехнічних системах НВЧ, що працюють з імпульсними сигналами

Коаксіально-полосковий перехід

Винахід відноситься до техніки НВЧ

Коаксіально-полосковий перехід

Винахід відноситься до вузлів антенно-фідерних пристроїв

Хвилеводних перехід

Винахід відноситься до радіотехніки, зокрема до хвилеводної техніки
Up!