RU194243U1 - Устройство для поворота плоскости поляризации - Google Patents

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнической промышленности и может быть использована в волноводной СВЧ-технике. Устройство для поворота плоскости поляризации содержит заполненный диэлектриком с ε>1 отрезок прямоугольного волновода с короткозамыкателями на торцах и согласующим отражателем, установленным между узкой стенкой и короткозамыкателем и наклоненным под углом к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода, с двумя взаимно перпендикулярными прямоугольными отверстиями на входе и выходе, расположенными на разных широких стенках отрезка волновода, с примыкающими ко входу и выходу отрезка прямоугольного волновода входными и выходными прямоугольными волноводами с закороченными торцами в плоскости их прилегания, в которых выполнены прямоугольные отверстия, равные и совмещенные с отверстиями на входе и выходе отрезка прямоугольного волновода, с установленной в входном прямоугольном волноводе согласующей диэлектрической призмой с ε>1 и высотой, равной размеру узкой стенки входного прямоугольного волновода. Для уменьшения габаритных размеров без ухудшения характеристик согласования в диапазоне частот, отрезок прямоугольного волновода выполнен в первой пластине, а выходной прямоугольный волновод выполнен во второй пластине из фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика с ε>1. Узкие стенки отрезка прямоугольного волновода, короткозамыкатели, согласующий отражатель и узкие стенки выходного прямоугольного волновода образованы рядами близкорасположенных сквозных металлизированных отверстий, имеющих электрический контакт со слоями фольги, а широкими стенками отрезка прямоугольного волновода и выходного прямоугольного волновода являются участки фольги между рядами металлизированных отверстий, при этом согласующий отражатель выполнен под углом 135°<α<160° к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода, а два взаимно перпендикулярных прямоугольных отверстия на входе и выходе отрезка прямоугольного волновода, расположенные на разных широких стенках, выполнены таким образом, что не пересекают узкие стенки и короткозамыкатели отрезка прямоугольного волновода, причем широкие стенки прямоугольного отверстия на входе параллельны широким стенкам входного прямоугольного волновода, а широкие стенки прямоугольного отверстия на выходе параллельны широким стенкам выходного прямоугольного волновода. 2 ил.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнической промышленности и может быть использована в волноводной СВЧ-технике.

Известно «Устройство для поворота плоскости поляризации» (RU №2338305 C1 Н01Р 1/165 опубл. 10.11.2008 г.) содержащее отрезок волновода с короткозамыкателями на торцах и двумя взаимно перпендикулярными прямоугольными отверстиями на входе и выходе. Отрезок волновода с согласующим отражателем имеет прямоугольное сечение и длину, равную размеру широкой стенки, при этом прямоугольные отверстия имеют размеры, соответствующие сечению отрезка волновода, и расположены на обеих его широких стенках таким образом, что широкая сторона прямоугольного отверстия на входе совпадает с ребром, образованным пересечением широкой и узкой стенок отрезка волновода, а широкая сторона прямоугольного отверстия на выходе совпадает с ребром, образованным пересечением короткозамыкателя и другой широкой стенки отрезка волновода. Внутри отрезка волновода напротив каждого из прямоугольных отверстий установлены согласующие прямые призмы с размером стороны основания (0,52±0,2)b и длиной (0,9±0,1)(а-b), где a, b - размеры широкой и узкой стенки отрезка прямоугольного волновода, не пересекающие прямоугольные отверстия и лежащие одной боковой гранью на одной из широких стенок отрезка прямоугольного волновода, а другой боковой гранью на его узкой стенке на входе и на короткозамыкателе на выходе соответственно. Плоский согласующий отражатель длиной (0,9±0,2)(a-b), наклоненный под углом 45°±5° к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода, установлен между узкой стенкой и короткозамыкателем.

Известно также «Устройство для поворота плоскости поляризации» ((RU №182129 U1 Н01Р 1/165 опубл. 03.08.2018 г.), содержащее отрезок прямоугольного волновода с короткозамыкателями на торцах, с плоским согласующим отражателем, установленным между узкой стенкой и короткозамыкателем и наклоненным под углом 45°±5° к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода, с двумя взаимно перпендикулярными прямоугольными отверстиями на входе и выходе, расположенными на разных широких стенках отрезка волновода, и согласующими прямыми призмами, расположенными напротив входного и выходного отверстий и не пересекающими прямоугольные отверстия. Отрезок прямоугольного волновода выполнен на основе фольгированного диэлектрика с узкими стенками, согласующим отражателем и короткозамыкателями, выполненными в виде рядов близкорасположенных сквозных металлизированных отверстий, имеющими электрический контакт со слоями фольги, а входные и выходные прямоугольные отверстия, расположенные на разных широких стенках прямоугольного волновода, образованы снятой фольгой. Размер узкой стенки отрезка волновода совпадает с размером узкой стороны входного и выходного прямоугольных отверстий, а длина отрезка прямоугольного волновода и размер его широкой стенки превышают размеры широкой стороны входного и выходного отверстий, соответственно, так, чтобы входные и выходные отверстия не пересекались с металлизированными.

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

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является «Устройство для поворота плоскости поляризации» (RU 177328 U1, опубл. 15.02.2018 г., МПК Н01Р 1/00), содержащее отрезок прямоугольного волновода с короткозамыкателями на торцах и согласующим отражателем, установленным между узкой стенкой и короткозамыкателем и наклоненным под углом 45°±5° к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода, с двумя взаимно перпендикулярными прямоугольными отверстиями на входе и выходе, расположенными на разных широких стенках отрезка волновода и имеющим размеры соответствующие сечению отрезка волновода. К входу и выходу отрезка прямоугольного волновода примыкают входной и выходной прямоугольные волноводы с закороченными торцами в плоскости их прилегания, причем в закороченных торцах входного и выходного прямоугольных волноводов выполнены прямоугольные отверстия, равные и совмещенные с отверстиями на входе и выходе отрезка прямоугольного волновода. Отрезок прямоугольного волновода заполнен диэлектриком с ε>1, его длина и размер широкой стенки равны

, где а - размер широких стенок входного и выходного прямоугольных волноводов, размеры узких стенок всех волноводов одинаковы, причем узкая стенка отрезка прямоугольного волновода, не примыкающая к отражателю, лежит в одной плоскости с широкой стенкой входного волновода, а плоскость короткозамыкателя, не примыкающего к отражателю, совпадает с широкой стенкой выходного волновода. Внутри входного и выходного волноводов, заподлицо с плоскостями входного и выходного отверстий, в середине этих отверстий, установлены согласующие диэлектрические призмы с ε>1 и высотой равной размеру узкой стенки волноводов.

Основными недостатками указанного технического решения являются большие габаритные размеры и сложность конструкции при использовании в волноводных линиях передачи, выполненных на основе фольгированного диэлектрика.

Сущность предлагаемого «Устройства для поворота плоскости поляризации» заключается в том, что оно содержит заполненный диэлектриком с ε>1 отрезок прямоугольного волновода с короткозамыкателями на торцах и согласующим отражателем, установленным между узкой стенкой и короткозамыкателем и наклоненным под углом к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода, с двумя взаимно перпендикулярными прямоугольными отверстиями на входе и выходе, расположенными на разных широких стенках отрезка волновода, с примыкающими ко входу и выходу отрезка прямоугольного волновода входными и выходными прямоугольными волноводами с закороченными торцами в плоскости их прилегания, в которых выполнены прямоугольные отверстия, равные и совмещенные с отверстиями на входе и выходе отрезка прямоугольного волновода, с установленной в входном прямоугольном волноводе согласующей диэлектрической призмой с ε>1 и высотой равной размеру узкой стенки входного прямоугольного волновода.

Новым в устройстве для поворота плоскости поляризации является то, что отрезок прямоугольного волновода выполнен в первой пластине, а выходной прямоугольный волновод выполнен во второй пластине из фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика с ε>1, причем узкие стенки отрезка прямоугольного волновода, короткозамыкателя, согласующий отражатель и узкие стенки выходного прямоугольного волновода образованы рядами близкорасположенных сквозных металлизированных отверстий, имеющих электрический контакт со слоями фольги, а широкими стенками отрезка прямоугольного волновода и выходного прямоугольного волновода являются участки фольги между рядами металлизированных отверстий, при этом согласующий отражатель выполнен под углом 135°<α<160° к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода, а два взаимно перпендикулярных прямоугольных отверстия на входе и выходе отрезка прямоугольного волновода, расположенные на разных широких стенках, выполнены таким образом, что не пересекают узкие стенки и короткозамыкатели отрезка прямоугольного волновода, причем широкие стенки прямоугольного отверстия на входе параллельны широким стенкам входного прямоугольного волновода, а широкие стенки прямоугольного отверстия на выходе параллельны широким стенкам выходного прямоугольного волновода.

Технический результат предлагаемого решения заключается в уменьшении габаритных размеров устройства для поворота плоскости поляризации без ухудшения характеристик согласования в диапазоне частот, при использовании в волноводных линиях передачи, выполненных на основе фольгированного диэлектрика.

На фиг 1 изображена конструкция предлагаемого устройства для поворота плоскости поляризации.

На фиг. 2 график зависимости КСВ от частоты.

Устройство для поворота плоскости поляризации состоит из отрезка прямоугольного волновода 1, выполненного в первой пластине из фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика, с короткозамыкателями на торцах 2 и 3, согласующим отражателем 4 и взаимно перпендикулярными прямоугольными отверстиями на входе 5 и выходе 6. Ко входу и выходу отрезка прямоугольного волновода 1 примыкают входной прямоугольный волновод 7 и выходной прямоугольный волновод 8, выполненный во второй пластине из фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика, с закороченными торцами 9 и 10 в плоскости их прилегания к отрезку прямоугольного волновода 1 и с выполненными в закороченных торцах 9 и 10 прямоугольными отверстиями 11 и 12, совмещенные с входным 5 и выходным 6 отверстиями отрезка прямоугольного волновода 1. Во входном прямоугольном волноводе 7 в середине прямоугольного отверстия 5 установлена согласующая призма 13.

Принцип работы предлагаемого устройства заключается в следующем: СВЧ-сигнал, поступивший во входной волновод 7 проходит в отрезок прямоугольного волновода 1 через прямоугольное отверстие 11 в закороченном торце 9, затем отразившись от короткозамыкателя на входе 2, согласующего отражателя 4 и короткозамыкателя на выходе 3, через прямоугольное отверстие 12 в закороченном торце 10 поступает в выходной волновод 8. Согласование предлагаемого устройства по КСВ обеспечено за счет расположенной определенным образом относительно прямоугольного отверстия 5 на входе отрезка прямоугольного волновода 1, согласующей диэлектрической прямой призмы 13 и плоского согласующего отражателя 4, а поворот плоскости поляризации - за счет перпендикулярного расположения прямоугольных отверстий на входе и выходе отрезка прямоугольного волновода.

Сокращение габаритных размеров устройства для поворота плоскости поляризации получено за счет того, что отрезок прямоугольного волновода выполнен в пластине из фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика с ε>1, а согласующая диэлектрическая призма с ε>1 установлена только в входном прямоугольном волноводе.

Результаты практической реализации предложенного технического решения не вызывают сомнения. Изготовлены и прошли испытания экспериментальные образцы устройств для поворота плоскости поляризации различных сечений для различных частот. Испытания подтвердили реализацию заявленного технического эффекта.

Claims (1)

1. Устройство для поворота плоскости поляризации, содержащее заполненный диэлектриком с ε>1 отрезок прямоугольного волновода с короткозамыкателями на торцах и согласующим отражателем, установленным между узкой стенкой и короткозамыкателем и наклоненным под углом к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода, с двумя взаимно перпендикулярными прямоугольными отверстиями на входе и выходе, расположенными на разных широких стенках отрезка волновода, с примыкающими ко входу и выходу отрезка прямоугольного волновода входными и выходными прямоугольными волноводами с закороченными торцами в плоскости их прилегания, в которых выполнены прямоугольные отверстия, равные и совмещенные с отверстиями на входе и выходе отрезка прямоугольного волновода, с установленной в входном прямоугольном волноводе согласующей диэлектрической призмой с ε>1 и высотой, равной размеру узкой стенки входного прямоугольного волновода, отличающееся тем, что отрезок прямоугольного волновода выполнен в первой пластине, а выходной прямоугольный волновод выполнен во второй пластине из фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика с ε>1, причем узкие стенки отрезка прямоугольного волновода, короткозамыкатели, согласующий отражатель и узкие стенки выходного прямоугольного волновода образованы рядами близкорасположенных сквозных металлизированных отверстий, имеющих электрический контакт со слоями фольги, а широкими стенками отрезка прямоугольного волновода и выходного прямоугольного волновода являются участки фольги между рядами металлизированных отверстий, при этом согласующий отражатель выполнен под углом 135°<α<160° к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода, а два взаимно перпендикулярных прямоугольных отверстия на входе и выходе отрезка прямоугольного волновода, расположенные на разных широких стенках, выполнены таким образом, что не пересекают узкие стенки и короткозамыкатели отрезка прямоугольного волновода, причем широкие стенки прямоугольного отверстия на входе параллельны широким стенкам входного прямоугольного волновода, а широкие стенки прямоугольного отверстия на выходе параллельны широким стенкам выходного прямоугольного волновода.

Images