RU213299U1 - Ultra wideband dielectric washer - Google Patents
Ultra wideband dielectric washer Download PDFInfo
- Publication number
- RU213299U1 RU213299U1 RU2022116767U RU2022116767U RU213299U1 RU 213299 U1 RU213299 U1 RU 213299U1 RU 2022116767 U RU2022116767 U RU 2022116767U RU 2022116767 U RU2022116767 U RU 2022116767U RU 213299 U1 RU213299 U1 RU 213299U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- washer
- longitudinal holes
- central hole
- dielectric
- value
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 7
- 229920004738 ULTEM® Polymers 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 206010007559 Cardiac failure congestive Diseases 0.000 description 2
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области сверхвысокочастотной (СВЧ) техники, а именно к элементам СВЧ коаксиального тракта, и может быть применена в различных устройствах, в конструкциях которых используются круглые коаксиальные волноводы (ККВ). Техническим результатом является обеспечение более высокой стабильности электрических характеристик ККВ, в котором предложенная диэлектрическая шайба будет использована. В сверхширокополосной диэлектрической шайбе со сквозным центральным отверстием и продольными отверстиями выполнены кольцевые проточки, а опорные элементы боковой поверхности сформированы при помощи дугообразных сквозных продольных отверстий. Значение относительной диэлектрической проницаемости материала шайбы выбрано меньше 3,2, а центральное отверстие выполнено безрезьбовым с возможностью обеспечения прессовой посадки внутреннего проводника КВК. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. The utility model relates to the field of microwave technology, namely to the elements of the microwave coaxial path, and can be applied in various devices, the designs of which use round coaxial waveguides (CHF). The technical result is to provide a higher stability of the electrical characteristics of the KKV, in which the proposed dielectric washer will be used. Annular grooves are made in the ultra-wideband dielectric washer with a through central hole and longitudinal holes, and the supporting elements of the side surface are formed using arcuate through longitudinal holes. The value of the relative permittivity of the washer material is chosen to be less than 3.2, and the central hole is made threadless with the possibility of providing a press fit of the CVC inner conductor. 1 w.p. f-ly, 4 ill.
Description
Область техникиTechnical field
Полезная модель относится к области сверхвысокочастотной (СВЧ) техники, а именно к элементам СВЧ коаксиального тракта, и может быть применена в различных устройствах, в конструкциях которых используются круглые коаксиальные волноводы (ККВ).The utility model relates to the field of microwave technology, namely to the elements of the microwave coaxial path, and can be applied in various devices, the designs of which use round coaxial waveguides (CHF).
Уровень техникиState of the art
Известен изолятор (патент US № 6816040, МПК H01P 3/06, опубл. 09.11.2004) коаксиальной линии передачи, выполненный из полой шайбы из электроизоляционного материала, имеющей наборы вращательно-симметричных внешних полостей по периметру шайбы, причем шайба имеет центральное отверстие для проводника и наборы вращательно-симметричных внутренних полостей, при этом внутренние полости расположены между центральным отверстием для проводника и внешними полостями, при этом центр тяжести внутренних пустот расположен на срединной линии между парами смежных внешних полостей.An insulator is known (US patent No. 6816040, IPC
Недостатком данного устройства является низкая согласованность, которая является следствием отсутствия проточки в конструкции, что также приводит к ограничению частотного диапазона воздушного ККВ.The disadvantage of this device is the low consistency, which is a consequence of the lack of grooves in the design, which also leads to a limitation of the frequency range of the air CCM.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является изолятор (патент CN № 213989306, МПК H01R 13/02, опубл. 17.08.2021), в котором выполнено центральное резьбовое отверстие, проходящее в осевом направлении, и равноудаленные от его центра продольные отверстия, а на стенке шайбы расположено множество радиально проходящих опорных элементов, распределённых через интервалы вдоль направления окружности.The closest technical solution to the claimed utility model is an insulator (CN patent no. on the washer wall there are a plurality of radially extending support elements distributed at intervals along the circumferential direction.
Недостатком данного изолятора является низкая стабильность электрических характеристик (в частности, S-параметров) устройств, в которых он будет использован. Низкая стабильность электрических характеристик, в свою очередь, вызвана низкой механической стабильностью известного устройства при сопряжении с внутренним проводником, и обусловлена наличием резьбы в его центральном отверстии и на сопрягаемой поверхности центрального проводника.The disadvantage of this insulator is the low stability of the electrical characteristics (in particular, S-parameters) of the devices in which it will be used. The low stability of the electrical characteristics, in turn, is caused by the low mechanical stability of the known device when mating with the inner conductor, and is due to the presence of a thread in its central hole and on the mating surface of the central conductor.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в обеспечении более высокой стабильности электрических характеристик ККВ, в котором она будет использована, при расширении диапазона его рабочих частот в сторону СВЧ.The technical result of the proposed utility model is to ensure a higher stability of the electrical characteristics of the KKV, in which it will be used, while expanding the range of its operating frequencies towards the microwave.
Технический результат достигается за счет того, что в сверхширокополосной диэлектрической шайбе со сквозными продольными отверстиями, одно из которых центральное, а другие равноудалены от его оси, с обеих сторон оснований которой выполнены кольцевые проточки, а опорные элементы боковой поверхности со стороны оснований которой сформированы при помощи дугообразных сквозных продольных отверстий, и которая изготовлена из полимерного диэлектрического материала, согласно предложенному решению значение относительной диэлектрической проницаемости материала меньше 3,2, а центральное отверстие выполнено безрезьбовым с возможностью обеспечения прессовой посадки внутреннего проводника.The technical result is achieved due to the fact that in an ultra-wideband dielectric washer with through longitudinal holes, one of which is central, and the others are equidistant from its axis, on both sides of the bases of which annular grooves are made, and the supporting elements of the side surface from the side of the bases of which are formed using arcuate through longitudinal holes, and which is made of a polymeric dielectric material, according to the proposed solution, the value of the relative dielectric constant of the material is less than 3.2, and the central hole is made threadless with the possibility of providing a press fit of the inner conductor.
В частном случае, в сверхширокополосной диэлектрической шайбе (далее - шайбе) в качестве полимерного диэлектрического материала используют Ultem Pei 1000 или Rexolite 1422.In a particular case, Ultem Pei 1000 or Rexolite 1422 is used as a polymeric dielectric material in an ultra-wideband dielectric washer (hereinafter referred to as the washer).
Полезная модель поясняется рисунками, где The utility model is illustrated by drawings, where
на фиг. 1 представлен вид сверху шайбы; in fig. 1 is a top view of the washer;
на фиг. 2 - разрез шайбы А-А; in fig. 2 - section of the washer A-A;
на фиг. 3 - продольный осевой разрез коаксиального перехода с заявляемой шайбой, где использована прессовая посадка для внутреннего проводника;in fig. 3 - longitudinal axial section of the coaxial transition with the inventive washer, where a press fit for the inner conductor is used;
на фиг. 4 - результаты измерения частотной зависимости амплитуды коэффициента отражения S11 и коэффициента передачи S12 коаксиального перехода. in fig. 4 shows the results of measuring the frequency dependence of the amplitude of the reflection coefficient S11 and the gain S12 of the coaxial junction.
В заявляемой шайбе (фиг. 1) со сквозным центральным отверстием 1 и продольными отверстиями 2 выполнены кольцевые проточки 3, а опорные элементы 4 боковой поверхности сформированы при помощи дугообразных сквозных продольных отверстий 5.In the inventive washer (Fig. 1) with a through
В коаксиальном переходе (фиг. 3) соосное удержание внешнего проводника 6, образованное внутренними цилиндрическими поверхностями корпуса и кольца 7, относительно внутреннего проводника 8, обеспечивается при помощи прессовой посадки последнего в шайбе 9.In the coaxial transition (Fig. 3), the coaxial retention of the
На фиг. 4 приведены результаты измерения частотной зависимости амплитуды коэффициентов отражения S11 и передачи S12 коаксиального перехода, в конструкции которого использована заявляемая диэлектрическая шайба, где продемонстрировано, что в диапазоне от 0 до 67 ГГц коэффициент отражения не превышает значения минус 25 дБ, значение коэффициента передачи - не более минус 0,2 дБ, без резонансов высших мод.In FIG. 4 shows the results of measuring the frequency dependence of the amplitude of the reflection coefficients S11 and transmission S12 of the coaxial junction, in the design of which the inventive dielectric washer is used, where it is demonstrated that in the range from 0 to 67 GHz the reflection coefficient does not exceed the value of minus 25 dB, the value of the transmission coefficient is not more than minus 0.2 dB, without resonances of higher modes.
Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model
Верхняя граничная частота (критическая) работы ККВ с воздушным заполнением определяется частотой, при которой возможно возникновение первой высшей моды колебания в воздушном пространстве между внешним 6 и внутренним 8 проводниками ККВ, соответственно.The upper cut-off frequency (critical) of the air-filled KKV operation is determined by the frequency at which the first highest mode of oscillation in the air space between the external 6 and internal 8 conductors of the KKV is possible, respectively.
Теоретическое значение этой критической частоты (в перпендикулярном сечении ККВ) определяется формулойThe theoretical value of this critical frequency (in the perpendicular section of the CCF) is determined by the formula
где - скорость распространения электромагнитных волн в вакууме;where - speed of propagation of electromagnetic waves in vacuum;
- диаметр внешнего проводника ККВ; - diameter of the outer conductor of the KKV;
- диаметр внутреннего проводника ККВ; - diameter of the inner conductor of the KKV;
- эффективная диэлектрическая проницаемость пространства между проводниками в сечении ККВ. - effective permittivity of the space between the conductors in the cross section of the KKV.
В таблице ниже представлены значения граничных рабочих частот для воздушного ККВ с волновым сопротивлением 50 Ом и стандартными размерами сечения проводников, регламентируемым стандартом IEEE Std 287-2007.The table below shows the values of the cutoff operating frequencies for an air CCM with a wave impedance of 50 ohms and standard conductor cross-sectional dimensions, regulated by the IEEE Std 287-2007 standard.
Из таблицы видно, что с ростом рабочей частоты разница (не используемый частотный диапазон) между значением теоретически возможной частоты работы воздушного ККВ и его регламентируемым значением увеличивается.The table shows that with an increase in the operating frequency, the difference (not used frequency range) between the value of the theoretically possible frequency of operation of the air CCM and its regulated value increases.
Это связано с тем, что на практике чисто воздушные ККВ применяют крайне редко, а вместо них широко используют ККВ с частичным или полным диэлектрическим заполнением, поскольку конструктивно необходимо соосное центроудержание внутреннего проводника 8 относительно внешнего 6, для чего и используют диэлектрические шайбы 9. А это, в свою очередь, приводит к значительному снижению критической частоты.This is due to the fact that in practice purely air CCIs are used extremely rarely, and instead CCIs with partial or complete dielectric filling are widely used, since it is structurally necessary to keep the
Из формулы видно, что единственно возможным путём приближения рабочей частоты к теоретической в ККВ с частичным диэлектрическим заполнением (при фиксированных значениях размеров сечения его проводников 6 и 8) является уменьшение значения эффективной диэлектрической проницаемости на отрезке ККВ, занимаемым шайбой 9.It can be seen from the formula that the only possible way to approximate the operating frequency to the theoretical in a KKV with partial dielectric filling (for fixed values of the cross-sectional dimensions of its
В воздушном ККВ с частичным диэлектрическим заполнением значение определяется значениями относительных диэлектрических проницаемостей воздуха и используемого материала шайбы, а также её геометрическими параметрами.In air CCI with partial dielectric filling, the value is determined by the values of the relative permittivity of air and the washer material used, as well as its geometrical parameters.
В первом приближении - чем меньше диэлектрического материала, тем меньше значение эффективной диэлектрической проницаемости шайбы 9.In the first approximation - the smaller the dielectric material, the lower the value of the
Поэтому в её конструкции следует использовать полимерный диэлектрический материал с наименьшим значением относительной диэлектрической проницаемости, а также использовать как можно меньшее его количество, обеспечив при всем этом приемлемые электродинамические (в частности, согласование с ККВ), механические и технологические (такие, как повторяемость при изготовлении, простота и удобство сборки) характеристики.Therefore, in its design, it is necessary to use a polymeric dielectric material with the lowest value of the relative permittivity, as well as to use as little of it as possible, while ensuring acceptable electrodynamic (in particular, matching with CCI), mechanical and technological (such as repeatability in the manufacture , ease and convenience of assembly) characteristics.
В качестве подходящего материала шайбы следует использовать Ultem Pei 1000 или Rexolite 1422, относительная диэлектрическая проницаемость которых меньше 3,2 и является наименьшей среди аналогичных диэлектриков.A suitable washer material should be Ultem Pei 1000 or Rexolite 1422, which has a relative dielectric constant of less than 3.2, which is the lowest among similar dielectrics.
Таким образом, конструкция заявляемой диэлектрической шайбы, за счёт уменьшения эффективной диэлектрической проницаемости и выполнения в ней центрального отверстия безрезьбовым, при обеспечении более высокой стабильности электрических характеристик ККВ позволяет расширить диапазон рабочих частот ККВ сечением 1,85/0,804 мм, относительно значения 65 ГГц регламентируемого стандартом IEEE Std 287-2007 на 2 ГГц.Thus, the design of the proposed dielectric washer, by reducing the effective dielectric constant and making the central hole in it threadless, while ensuring higher stability of the electrical characteristics of the CCM, it allows to expand the operating frequency range of the CCM with a cross section of 1.85 / 0.804 mm, relative to the value of 65 GHz regulated by the IEEE Std 287-2007 standard to 2 GHz.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU213299U1 true RU213299U1 (en) | 2022-09-05 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU244449A1 (en) * | Р. Б. Ваганов Институт радиотехники , электроники СССР | DIELECTRIC WASHER FOR FASTENING THE INTERNAL CONDUCTOR OF A COAXIAL WAVEGUIDE WITH A WAVE HOI | ||
SU1508304A1 (en) * | 1987-08-25 | 1989-09-15 | Специализированное Конструкторско-Технологическое Бюро Строительной Техники Связи Министерства Связи Ссср | Coaxial coupling |
US5545059A (en) * | 1995-03-30 | 1996-08-13 | Radio Frequency Systems, Inc. | Connector for a hollow center conductor of a radio frequency cable |
US6816040B1 (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-09 | Spx Corporation | Broadband rigid coaxial transmission line |
CN111029864A (en) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 北京无线电计量测试研究所 | Radio frequency coaxial connector and insulating support |
CN213989306U (en) * | 2021-01-20 | 2021-08-17 | 宁波高新区新峰科技有限公司 | Insulating support and coaxial connector thereof |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU244449A1 (en) * | Р. Б. Ваганов Институт радиотехники , электроники СССР | DIELECTRIC WASHER FOR FASTENING THE INTERNAL CONDUCTOR OF A COAXIAL WAVEGUIDE WITH A WAVE HOI | ||
SU1508304A1 (en) * | 1987-08-25 | 1989-09-15 | Специализированное Конструкторско-Технологическое Бюро Строительной Техники Связи Министерства Связи Ссср | Coaxial coupling |
US5545059A (en) * | 1995-03-30 | 1996-08-13 | Radio Frequency Systems, Inc. | Connector for a hollow center conductor of a radio frequency cable |
US6816040B1 (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-09 | Spx Corporation | Broadband rigid coaxial transmission line |
CN111029864A (en) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 北京无线电计量测试研究所 | Radio frequency coaxial connector and insulating support |
CN213989306U (en) * | 2021-01-20 | 2021-08-17 | 宁波高新区新峰科技有限公司 | Insulating support and coaxial connector thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI78198C (en) | Överföringsledningsresonator | |
US6686815B1 (en) | Microwave filter | |
US5296823A (en) | Wideband transmission line balun | |
US3237130A (en) | Four-port directional coupler with direct current isolated intermediate conductor disposed about inner conductors | |
KR100318125B1 (en) | Coax plug insulator | |
US3089105A (en) | Coaxial choke coupler | |
CN112290182A (en) | Double-frequency power divider based on substrate integrated coaxial line | |
RU213299U1 (en) | Ultra wideband dielectric washer | |
US3496498A (en) | High-frequency filter | |
JPH0138357B2 (en) | ||
JP2821567B2 (en) | High frequency signal transmission equipment | |
US2530089A (en) | Ultra high frequency resonant circuit | |
US2700136A (en) | Line filter | |
US3324424A (en) | Microwave circuit termination | |
KR100531631B1 (en) | An SMA connector | |
US2557686A (en) | Wave guide with electrical end termination | |
US2541836A (en) | Inner conductor joint for coaxial lines | |
US20200235497A1 (en) | Line And Method For Producing A Line | |
CN220272721U (en) | Interconnection structure of coaxial-to-microstrip circuit | |
CN218448397U (en) | Low-pass filter | |
AU712921B2 (en) | Field effect transistor amplifier | |
RU207446U1 (en) | RESONATOR BAND MICROWAVE FILTER | |
RU2794303C1 (en) | Microstrip bandpass filter based on two-mode ring resonators | |
US20240332832A1 (en) | Radio frequency coaxial connector and support bead thereof | |
JP3309706B2 (en) | Dielectric coaxial resonator |