RU191096U1

RU191096U1 - Двойной волноводный тройник

Info

Publication number: RU191096U1
Application number: RU2019112272U
Authority: RU
Inventors: Наталья Александровна Винярская; Максим Сергеевич Рыбин; Алексей Борисович Щербаков
Original assignee: Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова"
Priority date: 2019-04-22
Filing date: 2019-04-22
Publication date: 2019-07-23

Abstract

Полезная модель относится к радиотехнике, в частности к волноводным тройникам. Двойной волноводный тройник содержит волноводы Н- и Е-каналов. Волновод Е-канала ориентирован параллельно Н-плоскости волноводов Н-канала и смежных каналов, ортогонален их продольной оси, размещен на широкой стенке сдвоенного участка. Один конец волновода Е-канала короткозамкнут. Волноводы смежных каналов и волновод Н-канала выполнены в первой пластине, а короткозамкнутый волноводный Е-канал выполнен во второй пластине из фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика с ε>1. Узкие стенки волноводов смежных каналов, волновод Н-канала, волновод Е-канала и короткозамыкатель волновода Е-канала образованы рядами близкорасположенных сквозных металлизированных отверстий, имеющих электрический контакт со слоями фольги, а широкими стенками волноводов смежных каналов, волновода Н-канала и волновода Е-канала являются участки фольги между рядами металлизированных отверстий. На сдвоенном участке волноводов смежных каналов, рядами близкорасположенных сквозных металлизированных отверстий, образованы два согласующих отражателя. Щель в широкой стенке сдвоенного участка волноводов смежных каналов и волновода Е-канала выполнена таким образом, что не пересекает узкие стенки и короткозамыкатель волноводного Е-канала. При этом в первой пластине фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика образовано согласующее сквозное металлизированное отверстие. Технический результат - уменьшение габаритных размеров. 4 ил.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в волноводной, антенной и СВЧ-измерительной технике.

Известен волноводный двойной тройник [SU №1467624 А1 4 Н01Р 5/20, опубл. 23.03.1989 г.], содержащий согласующий элемент в виде усеченной пирамиды с металлическим штырем, размещенный в месте пересечения плеч, четвертьволновые трансформаторы, установленные в Е-плече и Н-плече, индуктивную диафрагму, размещенную в Е-плече, дополнительно, с целью расширения полосы рабочих частот, введена металлическая пластина, имеющая Т-образную форму и толщину, равную (0,085-0,09)а, где а - размер широкой стенки плеч, и расположенная на узких стенках Е-плеча и двух боковых плеч, причем вертикальная часть металлической пластины размещена в Е-плече и имеет длину λ/8, а ее горизонтальная часть размещена в боковых плечах и имеет длину λ, где λ - длина волны в плечах.

Известен волноводный двойной тройник [RU №184831 U1, опубл. 12.11.2018 г.], содержащий волноводные Н- и Е-плечи, волноводные боковые плечи и металлический штырь, размещенный в области их пересечения, отличающийся тем, что волноводные боковые плечи и волноводное Н-плечо выполнены в пластине из фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика с ε>1, узкие стенки волноводных боковых плеч и волноводного Н-плеча образованы рядами близкорасположенных сквозных металлизированных отверстий, имеющих электрический контакт со слоями фольги, а широкими стенками волноводных боковых плеч и волноводного Н-плеча являются участки фольги между рядами металлизированных отверстий, при этом волноводное Е-плечо плотно примыкает к широким стенкам волноводных боковых плеч и волноводного Н-плеча в области их пересечения, фольгированный слой которых является закороченным торцем волноводного Е-плеча, а широкие стенки волноводного Е-плеча параллельны узким стенкам волноводного Н-плеча, причем в области прилегания волноводного Е-плеча к области пересечения волноводных боковых плеч и волноводного Н-плеча выполнено прямоугольное окно, не пересекающее металлизированные отверстия, длиной a₁<а и шириной b₁≤b, где а - размер широкой стенки волноводного Е-плеча, b - размер узкой стенки волноводного Е-плеча, а внутри волноводного Е-плеча установлен диэлектрический вкладыш с ε>1, прилегающий к широким стенкам волноводных боковых плеч и волноводного Н-плеча в области их пересечения.

Основными недостатками этих технических решений являются то, что волноводные боковые плечи перпендикулярны волноводному Н-входу, сложность конструкции и нетехнологичность при использовании в волноводных линиях передачи, выполненных на основе фольгированного диэлектрика.

Наиболее близким по своей сущности является двойной волноводный тройник [RU №2366043 C1 Н01Р 5/20, 27.09. опубл. 2009 г.], содержащий волноводы Н и Е каналов, сложенные вилкой в Н плоскости, волноводы смежных каналов, имеющие общую узкую стенку и сдвоенный участок, отличающийся тем, что волновод Е-канала ориентирован параллельно Н-плоскости волноводов Н-канала и смежных каналов, ортогонален их продольной оси, размещен на широкой стенке сдвоенного участка таким образом, что имеет с ним общую широкую стенку, в которой выполнена полуволновая щель, причем один конец волновода Е-канала короткозамкнут.

Основными недостатками этих технических решений являются сложность конструкции и не технологичность при использовании в волноводных линиях передачи, выполненных на основе фольгированного диэлектрика.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что двойной волноводный тройник содержит волноводы Н- и Е-каналов, сложенные вилкой в Н-плоскости волноводы смежных каналов, имеющие сдвоенный участок. Причем волновод Е-канала ориентирован параллельно Н-плоскости волноводов Н-канала и смежных каналов, ортогонален их продольной оси, размещен на широкой стенке сдвоенного участка таким образом, что имеет с ним общую широкую стенку, в которой выполнена щель. Один конец волновода Е-канала короткозамкнут.

Новыми признаками предлагаемого двойного волноводного тройника является то, что волноводы смежных каналов и волновод Н-канала выполнены в первой пластине, а короткозамкнутый волноводный Е-канал выполнен во второй пластине из фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика с ε>1. Узкие стенки волноводов смежных каналов, волновод Н-канала, волновод Е-канала и короткозамыкатель волновода Е-канала образованы рядами близкорасположенных сквозных металлизированных отверстий, имеющих электрический контакт со слоями фольги, а широкими стенками волноводов смежных каналов, волновода Н-канала и волновода Е-канала являются участки фольги между рядами металлизированных отверстий. При этом волноводы смежных каналов располагаются друг относительно друга на расстоянии 0<А<а₂, где а₂ - размер широкой стенки волноводов смежных каналов. На сдвоенном участке волноводов смежных каналов, рядами близкорасположенных сквозных металлизированных отверстий, образованы два согласующих отражателя, длиной D>a₂/2, расположенные под углом 135°<α<160° к узким стенкам волновода Н-канала и к узким стенкам волноводов смежных каналов, соответственно. Щель в широкой стенке сдвоенного участка волноводов смежных каналов и волновода Е-канала выполнена, таким образом, что не пересекает узкие стенки и короткозамыкатель волноводного Е-канала. При этом в первой пластине фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика на продолжении центральной оси волновода Н-канала образовано согласующее сквозное металлизированное отверстие на расстоянии h>a₁ от волновода Н-канала, не пересекающее щель, где a₁ - размер широкой стенки волновода Е-канала.

Технический результат предлагаемого решения заключается в уменьшении габаритных размеров волноводного тройника, без ухудшения характеристик согласования в диапазоне частот, при использовании в волноводных линиях передачи, выполненных на основе фольгированного диэлектрика.

На фиг. 1 приведен пример выполнения двойного волноводного тройника.

На фиг. 2 приведен график зависимости коэффициента стоячей волны (КСВ) волноводных каналов от частоты (Δf).

На фиг. 3 приведен график зависимости деления между входными волноводами Н- и Е-каналов и волноводами смежных каналов от частоты (Δf).

На фиг. 4 приведен график зависимости развязки между входными волноводами Н- и Е-каналов и волноводами смежных каналов от частоты (Δf).

Двойной волноводный тройник состоит из двух пластин фольгированного диэлектрика 1 и 2. В пластине фольгированного диэлектрика 1 выполнены волноводы смежных каналов 3,4 и волновод Н-канала 5. В пластине фольгированного диэлектрика 2, выполнен волноводный Е-канал 6 с короткозамыкателем 7. Также в пластине фольгированного диэлектрика 1 на сдвоенном участке волноводов смежных каналов, размещены согласующие отражатели 8,9 и согласующее сквозное металлизированное отверстие 11. В широкой стенке сдвоенного участка волноводов смежных каналов 3,4 и волновода Е-канала 6 пластин фольгированного диэлектрика 1 и 2, соответственно, выполнена щель 10, таким образом, что не пересекает узкие стенки и короткозамыкатель 7 волноводного Е-канала.

Принцип работы предлагаемого двойного волноводного тройника заключается в следующем: СВЧ сигнал, поступивший в волновод Е-канала 6, делится пополам между волноводами смежных каналов 3,4 и в волновод Н-канала 5 не поступает. Сигналы на выходах волноводов смежных каналов 3,4 имеют противоположную фазу. Синфазное деление СВЧ сигнала между волноводами смежных каналов 3,4 осуществляется при возбуждении волновода Н-канала 5, при этом развязанным оказывается волновод Е-канала 6. Развязка волновода Е-канала 6 и волновода Н-канала 5 достигается за счет симметричного расположения щели 10 относительно волновода Н-канала 5, а развязка волноводов смежных каналов 3,4 определяется уровнем согласования волновода Н-канала 5 и волновода Е-канала 6. Уровень согласования волновода Е-канала определяется выбором определенных размеров и взаимным расположением щели 10, короткозамыкателя 7, а также выбором определенных размеров и угла наклона к узким стенкам волновода Н-канала согласующих отражателей 8,9. Уровень согласования волновода Н-канала определяется выбором определенных размеров и угла наклона к узким стенкам волновода Н-канала согласующих отражателей 8,9, а также расположением согласующего сквозного металлизированного отверстия 11 в области пересечения волноводов смежных каналов 3,4 и волновода Н-канала.

Результаты практической реализации предложенного технического решения не вызывают сомнения. Изготовлены и прошли испытания экспериментальные образцы двойных волноводных тройников различных сечений.

Claims

Двойной волноводный тройник, содержащий волноводы Н- и Е-каналов, сложенные вилкой в Н-плоскости волноводы смежных каналов, имеющие сдвоенный участок, причем волновод Е-канала ориентирован параллельно Н-плоскости волноводов Н-канала и смежных каналов, ортогонален их продольной оси, размещен на широкой стенке сдвоенного участка таким образом, что имеет с ним общую широкую стенку, в которой выполнена щель, а один конец волновода Е-канала короткозамкнут, отличающийся тем, что волноводы смежных каналов и волновод Н-канала выполнены в первой пластине, а короткозамкнутый волноводный Е-канал выполнен во второй пластине из фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика с ε>1, причем узкие стенки волноводов смежных каналов, волновод Н-канала, волновод E-канала и короткозамыкатель волновода Е-канала образованы рядами близкорасположенных сквозных металлизированных отверстий, имеющих электрический контакт со слоями фольги, а широкими стенками волноводов смежных каналов, волновода Н-канала и волновода Е-канала являются участки фольги между рядами металлизированных отверстий, при этом волноводы смежных каналов располагаются друг относительно друга на расстоянии 0<А<а₂, где а₂ - размер широкой стенки волноводов смежных каналов, а на сдвоенном участке волноводов смежных каналов, рядами близкорасположенных сквозных металлизированных отверстий, образованы два согласующих отражателя, длиной D>а₂/2, расположенные под углом 135°<α<160° к узким стенкам волновода Н-канала и к узким стенкам волноводов смежных каналов, соответственно, причем щель в широкой стенке сдвоенного участка волноводов смежных каналов и волновода Е-канала выполнена таким образом, что не пересекает узкие стенки и короткозамыкатель волноводного Е-канала, при этом в первой пластине фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика на продолжении центральной оси волновода Н-канала образовано согласующее сквозное металлизированное отверстие на расстоянии h>a₁ от волновода Н-канала, не пересекающее щель, где a₁ - размер широкой стенки волновода Е-канала.