PL155504B1 - Zespół przełącznika falowodowego antena-sztuczne obciążenie - Google Patents

Abstract

1. Zespół przełącznika falowodowego antena-sztugj)czne obciążenie składający się z falowodowego przełącznika obrotowego posiadającego wejście falowodowe połączone z nadajnikiem oraz dwa wyjścia, z których jedno połączone jest ze sztucznym obciążeniem, a drugie z anteną, znamienny tym, że między wyjście (5) przełącznika (1) i antenę (24) włączony jest bezpośrednio lub poprzez załamanie (22) odcinek falowodu prostokątnego (11), zakończony kołnierzami falowodowymi (6), do którego szerszej ścianki dołączona jest galwanicznie pewna liczba falowodów podkrytycznych (12), najlepiej o poprzecznym przekroju prostokątnym z umieszczonymi w nich prętami stratnymi (13) przymocowanymi do płyty metalowej (14), mającymi zapewniony do płyty metalowej (14), mającymi zapewniony przesuw związany z obrotem rotora (7), przy czym gdy nadajnik mikrofalowy (23) pracuje na sztuczne obciążenie (9), wówczas pręty stratne (13) są wsunięte do wnętrza odcinka falowodowego (11), a gdy nadajnik (23) pracuje na antenę (24), pręty (13) są z odcinka (11) usunięte i znajdują się w falowodach podkrytycznych (12) w odległości od wewnętrznej powierzchni ścianki falowodu (11) takiej, że straty odcinka falowodu (11) są tylko nieznacznie większe od strat odcinka falowodu prostokątnego o takiej samej długości co odcinek (11) z prętami stratnymi (13).

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej @ OPIS PATENTOWY © PL © 155504 © Bl

Numer zgłoszenia: 270478 z—o

IntCl^{1 * * * 5}:

H01P 1/10 (22)

Data zgłoszenia: ⁰5.⁰²·¹⁹⁸⁸

Zespól przełącznika falowodowego antena-sztuczne obciążenie

CZUEIBU Θ 6 Ó L U &

			Uprawniony z patentu: Przemysłowy Instytut Telekomunikacji,
©	Zgłoszenie ogłoszono:		Warszawa, PL
	07.08.1989 BUP 16/89	©	Twórcy wynalazku: Andrzej Jankowski, Warszawa, PL Józef Kuliński, Warszawa, PL
©	O udzieleniu patentu ogłoszono:		Jerzy Gorzkowski, Warszawa, PL
	31.12.1991 WUP 12/91

PL 155504 Bl

1. Zespół przełącznika falowodowego antena-sztu'gj)czne obciążenie składający się z falowodowego przełąa-/ cznika obrotowego posiadającego wejście falowodowe połączone z nadajnikiem oraz dwa wyjścia, z których jedno połączone jest ze sztucznym obciążeniem, a drugie z anteną, znamienny tym, że między wyjście (5) przełącznika (1) i antenę (24) włączony jest bezpośrednio lub poprzez załamanie (22) odcinek falowodu prostokątnego (11), zakończony kołnierzami falowodowymi (6), do którego szersz.ej ścianki dołączona jest galwanicznie pewna liczba falowodów podkrytycznych (12), najlepiej o poprzecznym przekroju prostokątnym z umieszczonymi w nich prętami stratnymi (13) przymocowanymi do płyty metalowej (14), mającymi zapewniony do płyty metalowej (14), mającymi zapewniony przesuw związany z obrotem rotora (7), przy czym gdy nadajnik mikrofalowy (23) pracuje na sztuczne obciążenie (9), wówczas pręty stratne (13) są wsunięte do wnętrza odcinka falowodowego (11), a gdy nadajnik (23) pracuje na antenę (24), pręty (13) są z odcinka (11) usunięte i znajdują się w falowodach podkrytycznych (12) w odległości od wewnętrznej powierzchni ścianki falowodu (11) takiej, że straty odcinka falowodu (11) są tylko nieznacznie większe od strat odcinka falowodu prostokątnego o takiej samej długości co odcinek (11) z prętami stratnymi (13).

ZESPÓŁ PRZEŁĄCZNIKA FALOWODOWEGO ANIE.NA-SZTLICZNE OBCIĄŻENIE

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół przełącznika falowodowego antena-sztuczne obciążenie składający się z falowodowego przełącznika obrotowego posiadającego wejście faootodowe połączone z nadajnikiem oraz dwa wyjścia, z których jedno połączone jest ze sztucznym obciążeniem, a drugie z anteną, znamienny tym, że między wyyście /5/ przełącznika /1/ i antenę /24/ włączony jest bezpośrednio lub poprzez załamanie /22/ odcinek falowodu prostokątnego /11/, zakończony kołnierzami faoowrodowymi /6/, do którego szerszej ścianki dołączona jest galwanicznie pewna liczba f^i^owł^d^ó^w podkrytycznych llZl, najlepiej o poprzecznym przekroju prostokątnym z dmeszczonymi w nich prętami stratnymi /13/ przymocowanymi do płyty metalowej /14/, rającymi zapewniony przesuw związany z obrotem rotora /7/, przy czym gdy nadajnik mikrofalowy /23/ pracuje na sztuczne obciążenie /9/, wówczas pręty stratne /13/ są wsunięte do wnętrza odcinka fjliw^dowego /11/, a gdy nadajnik /23/ pracuje na antenę /24/, pręty /13/ są z odcinka /11/ usunięte i znajdują się w falowodach pocdkrytycznych /12/ w odległości od w^emnęi^J^i^^j powierzchni ścianki falowodu /11/ takiej, że straty odcinka falowodu /11/ są tylko nieznacznie większe od strat odcinka falowodu prostokątnego o takiej samej długości co odcinek /11/ z prętami stratnymi /13/.
2. 2. zespół przełącznika falowodowego antena-sztuczne obciążenie według zastrz. 1, znamienny tym, że wyposażony jest w układ meehhnńcznie sprzęgający obroty rotora /7/ przełącznika /1/ z płytą /14/, do której przymocowane są pręty stratne /13/ za pośrednicwwem przekładni zębtej /18/.

   Przedmiotem wynalazku jest zespół przełącznika falowodowego antena-sztuczne obciążenie, przeznaczony do sterowania przesyłaniem energii od mikrofalowego nadajnika bądź do anteny, bądź do sztucznego obciążenia. Korzystną cechą takiego zespołu przełącznika jest duża separacja anteny w przypadku, gdy energia nadajnika jest kierowana do sztucznego obciążenia.

   Z opisów patentowych PRL nr 82869 i 126103 znane są rozwiązania faOiwodooych przełączników. Przełączniki te zapewńają separację anteny przy pracy na sztuczne obciążenie, nie większą niż 90 d3. Wartość ta dla nowszych stacji radiolokacyjnych jest zbyt niska i powinna w/ⁿ°sić około 110 dB, lub nawet do 120 dB.

   W katalogach przodujących firm światowych, przykładowo DECCA - Instrument Division, Wa^guide Switches, Hersham /Surrey/, Wielka Brytania lub Sivers Lab. Mictooave Products, str. 54, 1981, Szwecja, uwidocznione i opisane są przełączniki falowodowe o separacji anteny przekraczającej 100 dB, lecz są to konstrukcje niezwykle skomplikowane i w związku z tym bardzo kosztowne.

   Znane jest również 2 praktyki inżynierskiej rozwiązanie fnliwldowegl przełącznika antenowego z dodatkowym odcinkiem falowodu prostokątnego, dołączonym do wyjścia przełącznika obrotowego w kierunku anteny, w którym to odcinku zastosowano pręty metalowe wsuwane lub wysuwane z tego odcinka w zależności od rodzaju pracy. Przy pracy na sztuczne obciążenie pręty są wsunięte, a przy pracy na antenę - wysunięte.

   Rozwiązanie to ma jednak tę wadę, że przy niektórych częstltlOwościach w paśmie pracy przełącznika po\wtają rezonanse elektryczne, obniżen-e wsrtości separacji przy tych częstotiwościach.

   155 504

   Wiadomo również, że wymganą separację anteny rzędu od 110 do 120 d3 można uzyskać przez zastosowanie posobnego połączenia dwóch znanych obrotowych przełącznkków faOovo>dowych.

   Zaletą takiego rozwiązania jest z elektrycznego punktu widzenia to, że wypadkowa wartość separacji anteny jest w przybliżeniu równa sumie arytmetycznej wartości separacji składowych przełączników, wadą zaś jest wypadkowa rnrtość tłimienia przenoszenia, równa w przybliżeniu sumie arytmetycznej wartości tłumienia przenoszenia składowych przełączników oraz duże prawdopodobieństwo wstąpienia przy niektórych częstotliwościach pasma pracy opisanego zespołu raksyralnego współczynnika fali stojącej równego iloczynowi współczynników fali stojącej każdego ze składowych przełączników przy tych częstotliwościach.

   Dalszą wadą ^mienionego zespołu jest jego skomplikowana konstrukc ja mecłhrd.czna, wymiga jąca precyzyjnie ^półbieżnego napędu obu przełącz^ków oraz znaczne gabaryty zespołu.

   Celem wynlazku jest opracowanie prostszego zespołu przełącznika antena-sztuczne obciążenie zapewniającego separację anteny większą niż 120 dB, a w przypadku potrzeby przekraczająca nawet 150 i więcej dB.

   Istota wynlazku polega na tym, że między wyście przełącznika i antenę włączony jest bezpośrednio lub poprzez załamanie odcinek falowodu prostokątnego, zakończony kołnierzami faOiwodoiyii, do którego szerszej ścianki dołączona jest gal^nicznie pewna liczba falowodów podkrytycznych, najlepiej o poprzecznym przekroju prostokątnym, z umieszczonymi w nich prętami stratnymi, przymocowanymi do płyty metalowej, rającymi zapewniony przesuw związany z obrotem rotora, przy czym gdy nadajnik mkrofalowy pracuje na sztuczne obciążenie, wóiwzas pręty stratne są wuinęte do wnętrza odcinka falowodowego, a gdy nadajnik mikrofalowy pracuje na antenę, pręty stratne są z odcinka faliwodoiegl wymięte i znajdują się w falowodach podkrytycznych w odległości od wewinęrznej powierzchni ścianki falowodu takiej, że straty odcinka falowodu są tylko nieznacznie większe od strat odcinka falowodu prostokątnego o takiej samej długości co odcinek z prętami stratnymi.

   Przykłady w^onania zespołu przełącznika faOiwodoiegl antena-sztuczne obciążenie, według wynlazku, pokazane są na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zespół przełącznika z nadajnikiem pracującym na sztuczne obciążenie oraz z odcinkiem falowodu prostokątnego z zanurzonymi w nim prętami stratnymi bezpośrednio dołączonym do wyścia antenowego trójramiennego faliwodoiegl przełącznika obrotowego z rozstawieneem wjść faooiDdowch w statorze co 90°, a fig. 2 - ze^sp^ół przełącznika z nadajnikiem pracującym na rttenę^, przy czym odcinek faoowodu prostokątnego z wyrim-zmymi prętami stra^ymi jest połączony z wjściem afteowy^m za puśrednirtwern załamania falowodowego E90°.

   Zespół przełącznika faOwodowego antena-sztuczne obciążenie według wualazku składa się z trójam,dennego faliwodoiegl przełącznika obrotowego 1 zbudowanego ze statora 2 zaopatrzonego w wejście fabułowe 3 i wiścia faliwodoie 4 i 5, zakończone kołnierzami faliwodow·mi 6, z rotora 7 z umieszczonym w nim za łamaniem faliwodowi 8, ze sztucznego obciążenia 9 z układem chłodzenia 10, z odcinka faoowodu prostokątnego 11, zakończonego kołnierzami falornodowy^^ 6, z dołączonymi do jednej z dwóch jego szerszych ścianek faOwodami podkrytycznymi 12, w których umieszczone są pręty stratne 13, przymocowane do płyty metalowej 14 z prętami metalowymi 15 osadzonymi w prowadnicach 16 i połączonymi płaskownikiem 17. Pręty stratne 13 są wsuwane do odcinka faliwodoiegl 11 lub z niego wsuwane za pośredni^Nem przekładni zębatej 18 składającej się z zębatki 19 zamocowanej mędzy metalową płytą 14 i płaskownikiem 17 oraz część koła zębatego 20 osadzonego na osi obrotu 21 rotora 7 o tak dobranej ^średnicy, ^że obrdt ro-tora ⁷ o ⁹⁰° w przypadku gdy nadajnik ²³ pracował na sztuczne obciągnie 9, i następuje zmana pracy na antenę 24, powoduje wsuuńęcie się prętów stratnych 13 z falowodu 11 i sc ho w nie się ich w falowody p^kr^/tyczne 12 na odległość od we^i^rznej powierzchni ścianki falowodu 11 taką, że tłumienie każdego odcinka falowodu podkrytycznego

   12 od ^^«mn^t^zniej powierzchni ścianki falowodu 11 do powierzchni czołowej prętów stratnych

   13 jest nie mniejsze niż 30 dB.

   155 504

   Na fig. 2 uwidoczniono dalszy korzystny przykład wykonania wynlazku, w którym w^orzystano załamanie faOowodowe 22 w płaszczyźnie wektora pola elektrycznego.

   Separacja anteny przy pracy nadajnika na sztuczne obciążenie, wrażona w decybelach, dla zespołu przełącznika wodług wⁿalazku, stanowi sumę arytmetyczną separacji przełącznika obrotowego, wrażonej w decybelach oraz tłumienia wioszonego przez odcinek falowodow z zanurzonymi w nim prętami stratnymi, wrażonego rówiież w decybelach.

   Dodatkowo zaletą rozwiązania zespołu falowodowego przełącznika antena-sztuczne obciążenie, według wmlazku, jest to, że fαOooo:>dow przełącznik obrotow nie mtui posiadać separacji wjścia antenowego rzędu 80-90 dB. Wystarczającą wartoócią jest separacja rzędu 50-60 dB, co zdecydowinie upraszcza jego konstrukcję, a co za tym idzie i koszty wykonana. Zapewńenie wmaanej separacji anteny 110-120 dB można z łatwością uzyskać przez zwiększenie tłumienia odcinka falowodowego z prętami stratnymi albo przez powwększenie wmiarów prętów bądź przez zwiększenie liczby prętów. Drugi sposób jest korzystniejszy z elektrycznego punk tu widzenia ze względu na mńejszą wartość współczynnika fali stojącej odcinka faloiodowego z faOooodrmi podkrytycznymi w przypadku pracy nadajnika na antenę.