RU2099825C1

RU2099825C1 - Shielded slot line

Info

Publication number: RU2099825C1
Application number: RU96105565A
Authority: RU
Inventors: А.А. Данилов; В.А. Неганов; В.Г. Уваров; В.А. Смагин
Original assignee: Поволжский институт информатики, радиотехники и связи
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-12-20

Abstract

FIELD: microwave engineering. SUBSTANCE: line has metal conductors separated by slot and placed in closed shield, periodic slow-wave structure in the form of crimp with transverse depressions placed on one of shield walls facing the slot; according to invention, cross-sectional area is twice as small as line size at which quasi-H₁₀ waves easily propagate; depressions in crimp are much smaller than length of wave propagating in line and clearance between crimp and conductors is between 0.5 and 2 of crimp depth. Reducing cross-sectional area of slot line increases critical frequency of volume quasi-H₁₀ wave and closer distance between slot and crimp with small depressions facilitates propagation of surface wave in slot line at frequency lower than critical frequency of quasi-H₁₀ wave. EFFECT: improved noise immunity of line due to reducing frequency band of electromagnetic wave propagation to working frequency band. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в различных функциональных элементах и узлах. The invention relates to microwave technology and can be used in various functional elements and nodes.

Щелевые экранированные линии с однородным и неоднородным диэлектрическим заполнением широко известны. Slotted shielded lines with uniform and inhomogeneous dielectric filling are widely known.

Использование в щелевой экранированной линии замедляющей структуры в виде гофра для изменения параметров распространения электромагнитных волн известно [1, 2] При этом используется основной тип объемной волны квази H₁₀.The use of a corrugation in the slotted screened line as a corrugation to change the propagation parameters of electromagnetic waves is known [1, 2] The main type of a quasi H ₁₀ body wave is used.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является щелевая экранированная линия [3] содержащая металлические проводники, разделенные щелью и размещенные в замкнутом экране, периодическую замедляющую структуру, выполненную в виде гофра с поперечными углублениями и расположенную на одной из стенок экрана, обращенной к щели. The closest technical solution, selected as a prototype, is a slotted shielded line [3] containing metal conductors separated by a slit and placed in a closed screen, a periodic retarding structure made in the form of a corrugation with transverse recesses and located on one of the walls of the screen facing cracks.

Недостатком этой линии является низкая помехозащищенность, так как в ней может распространяться в широком диапазоне частот волна квази H₁₀, а также высшие типы волн. Это приводит к возможности прохождения сигналов за пределами рабочего диапазона частот, что обуславливает низкую помехозащищенность линии.The disadvantage of this line is its low noise immunity, since a quasi H ₁₀ wave, as well as higher types of waves, can propagate in it in a wide frequency range. This leads to the possibility of signals passing beyond the operating frequency range, which leads to low noise immunity of the line.

Целью изобретения является увеличение помехозащищенности щелевой экранированной линии в рабочем диапазоне частот за счет сужения диапазона частот, в котором возможно распространение электромагнитной волны, до рабочего диапазона частот. The aim of the invention is to increase the noise immunity of the slit shielded line in the working frequency range by narrowing the frequency range in which the propagation of the electromagnetic wave is possible, to the working frequency range.

Указанная цель достигается тем, что в щелевой экранированной линии, содержащей металлические проводники, разделенные щелью и размещенные в замкнутом экране, периодическую замедляющую структуру, выполненную в виде гофра с поперечными углублениями и расположенную на одной из стенок экрана, обращенной к щели, согласно изобретению геометрические размеры поперечного сечения по крайней мере в два раза меньше размеров линии, при которых возникают условия для распространения волны квази H₁₀, причем углубления в гофре намного меньше длины волны, распространяющейся в линии, а величина зазора между гофром и проводниками находится в интервале от 0,5 до 2 глубин гофра. Уменьшение поперечного сечения щелевой линии увеличивает критическую частоту объемной волны квази H₁₀, а приближение к щели гофра с небольшими углублениями создает условия для распространения в щелевой линии поверхностной волны с частотой ниже критической частоты квази H₁₀.This goal is achieved by the fact that in a slotted shielded line containing metal conductors separated by a gap and placed in a closed screen, a periodic retarding structure made in the form of a corrugation with transverse recesses and located on one of the walls of the screen facing the gap, according to the invention, geometric dimensions the cross section is at least half the size of the line under which conditions arise for the propagation of a quasi H ₁₀ wave, and the recesses in the corrugation are much smaller than the wavelength s, propagating in the line, and the gap between the corrugation and conductors is in the range from 0.5 to 2 corrugation depths. A decrease in the cross section of the slit line increases the critical frequency of the quasi H ₁₀ body wave, and approaching the corrugation with small recesses creates conditions for the propagation of a surface wave in the slot line with a frequency below the critical frequency of quasi H ₁₀ .

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая щелевая линия отличается от известной соотношением геометрических размеров поперечного сечения, а именно: поперечное сечение щелевой линии является запредельным для объемной волны квази H₁₀ и других типов волн структуры без гофра, углубления в гофре намного меньше длины волны, распространяющейся в линии, а величина зазора между гофром и проводниками, образующими щель, находится в интервале 0,5-2 глубин гофра. Таким образом заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the inventive slot line differs from the known ratio of the geometric dimensions of the cross section, namely: the cross section of the slot line is prohibitive for a quasi H ₁₀ body wave and other types of structure waves without corrugation, the recesses in the corrugation are much smaller than the length waves propagating in the line, and the gap between the corrugation and the conductors forming the gap is in the range of 0.5-2 depths of the corrugation. Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

Именно заявляемые соотношения размеров поперечного сечения щелевой экранированной линии с гофром обеспечивают, согласно изобретению, проявление новых свойств линии возможность распространения поверхностной электромагнитной волны в ограниченном (рабочем) диапазоне частот при отсутствии распространения низшего типа объемной волны квази H₁₀ в широком диапазоне частот и тем самым достижение цели изобретения. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".It is the claimed ratios of the cross-sectional dimensions of the slotted screened line with the corrugation that, according to the invention, provide the manifestation of new line properties that the surface electromagnetic wave can propagate in a limited (working) frequency range in the absence of the propagation of the lower type of quasi H ₁₀ body wave in a wide frequency range and thereby achieve objectives of the invention. This allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 показана конструкция щелевой экранированной линии; на фиг. 2 - зависимости коэффициента замедления для различных вариантов щелевой экранированной линии. In FIG. 1 shows the construction of a slotted shielded line; in FIG. 2 - dependences of the deceleration coefficient for different versions of the slotted shielded line.

Щелевая экранированная линия содержит металлические проводники 1 и 2, разделенные щелью 3 и размещенные в замкнутом экране 4. Часть экрана, обращенная к щели, 3 выполнена в виде периодической замедляющей структуры 5, содержащей углубления 6. The slotted shielded line contains metal conductors 1 and 2, separated by a slit 3 and placed in a closed screen 4. A part of the screen facing the slit 3 is made in the form of a periodic retarding structure 5 containing recesses 6.

Внутри экрана распространяется поверхностная волна, структура которой зависит от соотношения геометрических размеров поперечного сечения линии. A surface wave propagates inside the screen, the structure of which depends on the ratio of the geometric dimensions of the line cross section.

На фиг. 2, на которой показаны дисперсионные характеристики щелевой экранированной линии для случая без периодической замедляющей структуры 5 (кривая А), с периодической замедляющей структурой (мелкий гофр), приближенной к щели (кривая Б объемная электромагнитная волна; кривая В поверхностная электромагнитная волна), видно, что при введении в щелевую линию мелкого гофра, близко расположенного к щели, появляется диапазон частот, в котором распространяется только поверхностная волна, причем диапазоны частот с поверхностной и объемной волнами разделены участком, в котором отсутствует распространение электромагнитных волн. In FIG. 2, which shows the dispersion characteristics of a slit shielded line for the case without a periodic retardation structure 5 (curve A), with a periodic retardation structure (small corrugation) close to the slit (curve B is a volume electromagnetic wave; curve C is a surface electromagnetic wave), that when a small corrugation close to the slit is introduced into the slot line, a frequency range appears in which only the surface wave propagates, and the frequency ranges with surface and volume waves Lena portion in which no propagation of electromagnetic waves.

Использование заявляемой щелевой экранированной линии позволит передавать сигнал электромагнитных колебаний в ограниченном диапазоне частот, соответствующем рабочему диапазону частот, и тем самым повысит помехозащищенность. The use of the inventive slotted shielded line will transmit an electromagnetic oscillation signal in a limited frequency range corresponding to the operating frequency range, and thereby increase the noise immunity.

Источники информации:
1. А.с. СССР N 1569923, H 01 P 3/08, 1990, БИ N 21.Information sources:
1. A.S. USSR N 1569923, H 01 P 3/08, 1990, BI N 21.

1. А.с. СССР N 1583998, H 01 P 3/08, 1990, БИ N 29. 1. A.S. USSR N 1583998, H 01 P 3/08, 1990, BI N 29.

1. А.с. СССР N 1425799, H 01 P 3/08, 1988, БИ N 35. 1. A.S. USSR N 1425799, H 01 P 3/08, 1988, BI N 35.

Claims

A slotted shielded line containing metal conductors separated by a slit and placed in a closed screen, a periodic retarding structure made in the form of a corrugation with transverse recesses and located on one of the walls of the screen facing the slit, characterized in that the geometric dimensions of the screen are selected from the absence condition the propagation of electromagnetic waves in a slotted line without corrugation in the working frequency range, and the recesses in the corrugation are much smaller than the wavelength propagating in the line, and the quantities the gap between the corrugation and the conductors is in the range 0.5 2 corrugation depth.