Opublikowano: 19.111.1965 49064 KI. 21a*, 48/63 MKP UKD GOfc Jjko Twórca wynalazku: mgr inz. Waldemar Wizner Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Telekomunikacji, Warszawa (Polska) •J *¦'.*; ..lewego I Sposób przepolaryzowywania fal elektromagnetycznych bardzo wielkiej czestotliwosci oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób przepolary¬ zowywania, czyli przetwarzania fal elektromagne¬ tycznych bardzo wielkiej czestotliwosci o polary¬ zacji liniowej w fale elektromagnetyczne o tej samej bardzo wielkiej czestotliwosci, lecz o dowolnej po¬ laryzacji oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu.W sposobie i urzadzeniu wedlug wynalazku wy¬ korzystuje sie do wytwarzania polaryzacji fal elektromagnetycznych bardzo wielkiej czestotliwo¬ sci uklady sprzegaczy hybrydowych, dzieki którym w urzadzeniach radiolokacyjnych umozliwione jest rozdzielenie sygnalów wielkiej czestotliwosci od¬ bitych od chmur i opadów atmosferycznych od sygnalów odbitych od obiektów obserwowanych.Sposób przepolaryzowywania fal elektromagne¬ tycznych bardzo wielkiej czestotliwosci polega na tym, ze fale o polaryzacji liniowej wprowadza sie do hybrydowego dzielnika, gdzie zostaje podzielona na dwie fale skladowe o równych lub nierównych amplitudach z tym, ze faza jednej z nich w stosun¬ ku do drugiej zostaje przesunieta o zadany kat przez przesuwnik fazy, a nastepnie obydwie skla¬ dowe zostaja wprowadzone do kwadratowego falo¬ wodu antenowego, przy czym jedna z nich wprowa¬ dza sie otworem czolowym, a druga otworem bocz¬ nym tak, ze polaryzacje obu fal skladowych w chwili laczenia sie sa do siebie protopadle.Urzadzenie do przepolaryzowywania sposobem wedlug wynalazku jest przedstawione na zalaczo- 10 15 25 30 nym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia jego widok boczny, fig. 2 przedstawia zaporowa pletwe metalowa, fig. 3 — kierunkowy sprzegacz hybry¬ dowy oraz fig. 4 polaczenie zagiecia falowodowego prostokatnego z falowodem kwadratowym.Glównymi czlonami urzadzenia wedlug wynalazku sa: hybrydowy dzielnik mocy skladajacy sie z dwóch sprzegaczy hybrydowych 3 i 7, pomiedzy które wla¬ czony jest przesuwnik fazy 4 i falowód prosty 6, dodatkowy przesuwnik fazy 9 i równolegle do niego usytuowany falowód kwadratowy 8 oraz falowód kwadratowy 12 odgiety pod dowolnym katem i za¬ opatrzony wewnatrz w metalowa pletwe odbijajaca 13. Dodatkowy przesuwnik fazy 9 jest wewnatrz zaopatrzony w pletwe dielektryczna 10, za pomoca której regulowany jest stopien przesuniecia fazy przeprowadzonej przez przesuwnik fali skladowej.Wyjscie przesuwnika fazy 9 jest przedluzone za¬ gieciem falowodowym 14, skretem falowodowym 15 oraz zagieciem falowodowym 16, przy czym wyj¬ scie tego ostatniego jest wbudowane w otwór bocz¬ ny falowodu kwadratowego 12.W miejscu sprzezenia falowodu 16 z falowodem 12 sa umieszczbne prety metalowe 17, które zapobie¬ gaja przenikania do ramienia 16 fali sklalowej z falowodu 12.Urzadzenie wedlug wynalazku jest zasilane fala elektromagnetyczna bardzo wielkiej czestotliwosci w ramieniu 1 badz w ramieniu 2 sprzegacza hybry¬ dowego 3. Zasilajaca fale elektromagnetyczna do- 4906449064 4 biera sie tak, ze rozchodzi sie rodzajem podstawo¬ wym H01.Fala zasilajaca o polaryzacji liniowej wzbudzona w ramieniu 1 sprzegacza hybrydowego 3 dzieki wlasnosciom sprzegaczy kierunkowych dzieli sie na dwie równe w amplitudzie, lecz przesuniete w fa¬ zie o 90° fale skladowe, z których jedna przechodzi do falowodu prostego 6, druga zas do przesuwnika fazy 4. Druga fala skladowa dzieki regulacji usta¬ wienia pletwy 5 przesuwnika 4 uzyskuje dodatko¬ we przesuniecie. Obie fale dochodza nastepnie do drugiege sprzegacza hybrydowego 7, po czym do falowodów 8 i 9.Fala elektromagnetyczna na wejsciu do falowodu 8 posiada postac U. = Bin 4 e - J |.Druga fala skladowa dochodzaca do wejscia prze¬ suwnika fazy 9 posiada postac U.-co..±.-j(i + 4) Fala skladowa U8 przechodzi przez przejscie z fa¬ lowodu prostokatnego na falowód kwadratowy 8, a nastepnie do falowodu kwadratowego 12. Szero¬ kosc ak boku falowodu kwadratowego 12 i dlugosc fali elektromagnetycznej tak sie dobiera, aby zo¬ stal spelniony nastepujacy warunek: 2ak l V-2ak gdzie X oznacza dlugosc fali w wolnej przestrzeni, przy czym dlugosc tej fali odpowiada czestotliwosci f drgan fali elektromagnetycznej wzbudzanej w ra¬ mieniu 1 sprzegacza hybrydowego 3. Fala ta na¬ stepnie dochodzi do wyjscia falowodu kwadrato¬ wego 18, Aby uniknac odbic tej fali skladowej od pletwy metalowej 13 umieszczonej w falowodzie kwadra¬ towym 12, stosuje sie na niej wykroje dopasowu¬ jace 19.Druga skladowa U9 przechodzi do przesuwnika fazy 9, gdzie ulega dalszemu przesunieciu o kat 6d, wielkosc którego dobierana jest przez odpowiednie ustawienie pletwy 10 przesuwnika fazy 9.Skladowa Ufl przechodzi nastepnie przez zagie¬ cie falowodowe 14 oraz skret falowodowy 15, który zmienia kierunek polaryzacji fali o kat 90°. Za po¬ moca zagiecia falowodowego 16 poprzez prety 17 skladowa ta przechodzi do falowodu kwadratowe¬ go 12, w którym dzieki przeksztalceniom na swej drodze posiada polaryzacje prostopadla do polary¬ zacji pierwszej skladowej U8, rozchodzacej sie falo¬ wodem 12. W wyniku powyzszego skojarzenia na wyjsciu 18 falowodu 12 uzyskuje sie fale elektro¬ magnetyczne o polaryzacjach liniowych wzajemnie do siebie prostopadlych.Pletwa metalowa 13 z wykrojami dopasowujacy¬ mi 19 jest tak dopasowana, ze umozliwia sklado¬ wej U8 bezodbiciowa propagacje w falowodzie kwadratowym 12, zas dla skladowej U9, której po¬ laryzacja jest ortogonalna do skladowej U8, pletwa metalowa 13 stanowi zwarcie falowodu kwadrato¬ wego 12 i dzieki temu jest ona calkowicie odbijana od tej pletwy i skierowywana w strone wyjscia 18.Poprzez odpowiedni dobór odleglosci pomiedzy po¬ czatkiem pletwy 13 i osia symetrii zagiecia falo¬ wodowego 16 mozna zapewnic optymalna bezodbi¬ ciowa transmisje fali elektromagnetycznej U9 z za¬ giecia falowodowego 16 do wyj&cia 18 falowodu kwadratowego 12.Prety metalowe 17, które zapobiegaja wnikaniu skladowej U8 z falowodu 12 do zagiecia falowodo¬ wego 16 nie stanowia przeszkody dla przejscia skla¬ dowej U9 z zagiecia falowodowego 16 do falowodu 12, gdyz sa one umieszczone prostopadle do sklado¬ wej elektrycznej pola elektromagnetycznego tej ostatniej.W celu dopasowywania urzadzenia wedlug wy¬ nalazku w przeswitach falowodowych falowodów 8, 12, 9, 14 i 16 umieszczone sa elementy dopasowu¬ jace 11.Regulacje polaryzacji od liniowej poziomej po¬ przez kolowa do polaryzacji liniowej pionowej re¬ guluje sie przez zmiane przesuniecia fazy wnoszo¬ nego przez przesuwnik fazy 4.Przesuwnik fazy 9 jest tak dobrany, ze kompen¬ suje przesuniecie fazy wnoszone przez niejednako- wosc obu dróg elektrycznych, obu skladowych oraz przesuniecia fazy wnoszone przez tube promieniu¬ jaca i reflektor antenowy.Przy zasilaniu energia elektromagnetyczna urza¬ dzenia wedlug wynalazku w ramieniu 1 echa od¬ bite od obiektów beda dochodzily zarówno do ra¬ mienia 1 jak i 2, przy czym w przypadku wystepo¬ wania chmur i opadów atmosferycznych przez odpowiednie dobranie polaryzacji fali wypromie- niowywanej mozna uzyskac rozdzielenie odbic od chmur i opadów atmosferycznych oraz odbic od obiektów obserwowanych pomiedzy ramiona 1 i 2.W ramieniu 1 mozna uzyskac echa odbite od obiektów obserwowanych, zas w ramieniu 2 echa odbite od chmur i opadów atmosferycznych. Tak wiec urzadzenie wedlug wynalazku w zastosowaniu do stacji radiolokacyjnych umozliwia obserwowanie na ekranie obiektów bez zaklócen atmosferycznych.Urzadzenie wedlug wynalazku moze byc wykorzy¬ stane równiez do eliminacji zaklócen innego typu jak powyzej opisany. PL