RU163509U1 - Волноводная скрутка - Google Patents

Abstract

Волноводная скрутка, содержащая первый и второй волноводные элементы, имеющие разные плоскости поляризации, соединительный элемент, соединяющий первый и второй элементы, волноводный канал, отличающаяся тем, что волноводные элементы выполнены Г-образными с радиусом скругления менее В/2, где В - размер узкой стенки волновода и соединены посредством винтов и пайки.

Description

Область техники

Полезная модель относится к радиотехнике, а именно к волноводным элементам, и может быть использована в волноводной и антенной СВЧ технике.. Технический результат заключается в минимизации коэффициента отражения в рабочем диапазоне частот.

Уровень техники

Волноводные скрутки на основе прямоугольных волноводов широко используются при построении волноводных линий передачи. Они предназначены для поворота плоскости поляризации волны распространяющейся в волноводе в плоскости перпендикулярной оси симметрии волновода с минимальными потерями. Традиционно применяются скрутки на основе прямоугольных волноводных труб с плавным вращением поперечного сечения вдоль оси [Харвей А.Ф. Техника сверхвысоких частот: т. 1./ Пер. с англ. под ред. В.И. Сушкевича. - М.: Советское радио, 1965. - 785 с.]. Они позволяют получить минимальные потери на отражение во всем диапазоне рабочих частот волновода. Их недостатками являются: большая длина - не менее двух длин волны в волноводе, технологическая сложность получения плавного изменения сечения волноводной трубы.

Известен вариант скрутки в виде тонкой поперечной диафрагмы с двумя гантелеобразными отверстиями (Патент США 2729794). Несомненным достоинством такого варианта по сравнению со скруткой на основе волноводной трубы является небольшой продольный размер. К недостаткам стоит отнести технологическую сложность и узкополосность.

Известны скрутки, набираемые из нескольких деталей с вырезанным в них волноводом прямоугольной формы, смещенных друг относительно друга на определенный угол в поперечной плоскости (Патент США 6404298). Недостатком данного варианта является большая длина, конструктивная и технологическая сложность.

Известен ряд скруток в виде отрезков волновода сложной формы: крестообразной (Патент США 2975383), в виде двух квадратов, соединенных перемычкой (Патент США 6995628), в виде квадрата со ступенчатыми выступами (Патент США 7212087). Первый два вариант обладают сравнительно узкой полосой рабочих частот. Второй и третий варианты сравнительно широкополосны, но также, как и первый, требуют сравнительно сложных и сравнительно дорогостоящих операций при производстве.

Представляемая волноводная скрутка лишена указанных выше недостатков. Она малогабаритна, технологична и проста в производстве, сравнительно широкополосна.

Она являет собой отрезок Г-образного волновода со скруглениями в одной из плоскостей. Модель волноводного канала представлена на фиг. 1. Наличие скруглений дает возможность изготавливать устройство только с помощью операций фрезерования, исключая из технологического процесса такую сложную и дорогостоящую операцию как электроэрозия.

Существуют две конфигурации рассматриваемой скрутки для каждого прямоугольного волновода из стандартного типоряда, отличающиеся длиной Г-образной части. Одна из них обладает полосой по уровню КСВн 1,2 приблизительно 26%, вторая - 28%. Поясним на примере волновода с размерами 23×10 мм2. На фиг. 3 представлены зависимости КСВн скрутки от частоты. Для длины Г-образной части 41,1 мм полоса пропускания лежит в пределах от 7,75 ГГц до 10,22 ГГц (сплошная линия), для длины Г-образной части 53,25 мм полоса пропускания - в пределах от 8,45 ГГц до 11,28 ГГц (штриховая линия).

В рассматриваемом примере радиус скруглений составляет 3 мм, но при необходимости может быть изменен, так как определяется используемым при изготовлении инструментом. Оптимальная по критерию ширины рабочей полосы частот устройства длина Г-образной части может быть получена при любом радиусе скруглений до b/2 (b - размер узкой стенки волновода), это позволяет использовать скрутки данного типа во всех стандартных волноводных линия сантиметрового и миллиметрового диапазонов частот.

На фиг. 4 представлен вариант конструкции рассматриваемой волноводной скрутки. Корпус состоит из двух частей, которые крепятся друг к другу винтами и посредством пайки. Обе части корпуса можно изготавливать только посредством операций фрезерования.

Раскрытие полезной модели

Полезная модель относится к радиотехнике, а именно к волноводным элементам, и может быть использована в волноводной и антенной СВЧ технике.. Технический результат заключается в минимизации коэффициента отражения в рабочем диапазоне частот

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана скрутка в сборе

На фиг. 2 показано распределение КСВн в скрутке

На фиг. 3 показана скрутка в разобранном виде

На фиг. 4 показано распределение напряженности электрического поля в волноводе

Осуществление полезной модели

Принцип работы

Вход волноводной скрутки присоединяется к прямоугольному волноводу с горизонтально ориентированной широкой стенкой, по которому распространяется электромагнитная волна типа Н10. Плоскость поляризации напряженности электрического поля при этом имеет вертикальное направление. В волноводной скрутке волна типа Н10 преобразуется в волну Г образного волновода. Картина расположения силовых линий напряженности электрического поля волны в Г-образном волноводе представлена на фиг. 4. Далее, проходя через скрутку, волна Г-образного волновода преобразуется в волну прямоугольного волновода Н10 с вертикально ориентированной широкой стенкой. Плоскость поляризации напряженности электрического поля при этом имеет горизонтальное направление. Таким образом достигается цель поворота плоскости поляризации волны в прямоугольном волноводе на 90 градусов.

Представленная скрутка является взаимным устройством, то есть описанный принцип работы действует при расположении на входе устройства прямоугольного волновода с вертикальной ориентацией широкой стенки, а на выходе - с горизонтальной.

Claims (1)

1. Волноводная скрутка, содержащая первый и второй волноводные элементы, имеющие разные плоскости поляризации, соединительный элемент, соединяющий первый и второй элементы, волноводный канал, отличающаяся тем, что волноводные элементы выполнены Г-образными с радиусом скругления менее В/2, где В - размер узкой стенки волновода и соединены посредством винтов и пайки.

   

Images