RU2139612C1 - Circumferential polarization separator - Google Patents
Circumferential polarization separator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2139612C1 RU2139612C1 RU98106419A RU98106419A RU2139612C1 RU 2139612 C1 RU2139612 C1 RU 2139612C1 RU 98106419 A RU98106419 A RU 98106419A RU 98106419 A RU98106419 A RU 98106419A RU 2139612 C1 RU2139612 C1 RU 2139612C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waveguide
- excitation
- waveguides
- side walls
- rectangular
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники, а точнее к волноводным трактам СВЧ. Может быть использовано в трактах СВЧ для разделения волны круговой поляризации круглого волновода на две волны линейной поляризации. The present invention relates to the field of radio engineering, and more specifically to microwave waveguide paths. It can be used in microwave paths to separate a circular polarization wave of a circular waveguide into two linear polarization waves.
Известен поляризационный разделитель /1/, содержащий отрезок основного волновода квадратного сечения, с одного конца нагруженный на согласованную нагрузку или закороченный короткозамыкателем, два отрезка вторичных волноводов прямоугольного сечения, подсоединенных к взаимно перпендикулярным стенкам основного волновода, и отрезок дополнительного волновода прямоугольного сечения, установленный перпендикулярно одной из стенок основного волновода, при этом вторичные и дополнительный волноводы связаны с основным волноводом щелями возбуждения в стенках основного волновода, а расстояние между щелями возбуждения вторичных и дополнительного волноводов выбрано равным длине волны λв в основном волноводе.Known polarizing separator / 1 / containing a segment of the main waveguide of square cross section, loaded from one end to an agreed load or shorted by a short circuit, two segments of secondary waveguides of rectangular cross section connected to mutually perpendicular walls of the main waveguide, and a segment of an additional waveguide of rectangular cross section, mounted perpendicular to one from the walls of the main waveguide, while the secondary and additional waveguides are connected with the main waveguide by slots uzhdeniya in the walls of the main waveguide and the distance between the slits of excitation and additional secondary waveguides chosen equal to the wavelength λ in basically waveguide.
Поляризационный разделитель работает следующим образом. Волна круговой поляризации распространяется по основному волноводу. Во вторичных волноводах через щели возбуждения возбуждаются волны ортогональных линейных поляризаций, амплитуды которых измеряются в анализаторе поляризаций. Часть мощности основного волновода проходит к дополнительному волноводу и через щель возбуждения возбуждает его волной линейной поляризации, величину которой также измеряют в анализаторе поляризаций. The polarization separator operates as follows. The circular polarization wave propagates along the main waveguide. In the secondary waveguides, waves of orthogonal linear polarizations are excited through the excitation slits, the amplitudes of which are measured in the polarization analyzer. Part of the power of the main waveguide passes to the additional waveguide and excites it through the excitation gap with a linear polarization wave, the value of which is also measured in the polarization analyzer.
Аналог позволяет определить только относительное содержание ортогональных линейных поляризаций в волне круговой поляризации основного волновода квадратного сечения. The analogue allows one to determine only the relative content of orthogonal linear polarizations in the circularly polarized wave of the main square waveguide.
Известен разделитель поляризации /2/, содержащий отрезок круглого волновода (ОКВ), закороченный или незакороченный с одного конца, и два установленных на нем соосно крестообразных соединения (КС) в H-плоскости на расстоянии λв/2 друг от друга, где λв - длина волны в ОКВ, из четырех отрезков прямоугольных волноводов (ОПВ) каждое, причем второе КС установлено под углом 45o по отношению к первому, на широкой стенке первого КС размещен трехступенчатый согласующий шлейф, два противоположных ОПВ каждого КС закорочены короткозамыкателями, а длины закороченных ОПВ установлены равными 0,75 λв1 и λв1, где λв1 - длина волны в ОПВ.Known polarization separator / 2 /, containing a segment of a circular waveguide (OKW), shorted or shorted at one end, and two installed on it coaxially cruciform joints (CC) in the H-plane at a distance of λ in / 2 from each other, where λ in - wavelength RCC, four segments of rectangular waveguides (OPV) each, wherein the second CS is set at an angle of 45 o with respect to the first broad wall of the first COP arranged three-stage matching stub, the two opposite OPV each COP shorted for short, and the length of Orochony OPV set to 0.75 λ c1 and λ c1, where c1 λ - wavelength in OPV.
Разделитель поляризаций работает следующим образом. Волна круговой поляризации через ОКВ поступает на второе КС. Составляющие этой волны, поляризованные линейно под углами 45o и 135o к продольной оси второго КС, возбуждает противоположные незакороченные ОПВ этого КС волнами линейной поляризации, которые поступают в анализатор поляризаций. Составляющие же волны ОКВ, поляризованные линейно под углами 90o и 180o к продольной оси первого КС, возбуждают противоположные незакороченные ОПВ этого КС также волнами линейной поляризации, которые поступают на тот же анализатор поляризаций.The polarization separator works as follows. The wave of circular polarization through the OKW enters the second CS. The components of this wave, polarized linearly at angles of 45 ° and 135 ° to the longitudinal axis of the second KS, excite the opposite short-circuited OPW of this KS with linear polarization waves that enter the polarization analyzer. The constituent OKW waves, polarized linearly at angles of 90 ° and 180 ° to the longitudinal axis of the first CS, excite opposite short-circuited OPWs of this CS also with linear polarization waves, which arrive at the same polarization analyzer.
Второй аналог позволяет также определить только относительное содержание ортогональных линейных составляющих в волне круговой поляризации круглого волновода. Однако второй аналог по технической сущности ближе к предлагаемому изобретению и выбран авторами в качестве прототипа. The second analogue also allows one to determine only the relative content of orthogonal linear components in the circular polarization wave of a circular waveguide. However, the second analogue in technical essence is closer to the proposed invention and is selected by the authors as a prototype.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является задача разделения волны круговой поляризации круглого волновода на две волны линейной поляризации, распространяющиеся каждая по своему волноводу. The problem to which the invention is directed is the problem of dividing a circular polarization wave of a circular waveguide into two linear polarization waves, each propagating in its own waveguide.
Техническим результатом заявляемого решения является устройство, разделяющее волну H11 круговой поляризации круглого волновода на две волны H10 линейной поляризации, распространяющиеся по отрезкам прямоугольных волноводов.The technical result of the proposed solution is a device that separates the wave H 11 circular polarization of a circular waveguide into two waves H 10 linear polarization propagating along segments of rectangular waveguides.
Этот технический результат достигается тем, что в разделителе круговой поляризации, содержащем круглый волновод длиной lB, закороченный с одного конца короткозамыкателем и имеющий в боковых стенках щели возбуждения, и два отрезка прямоугольных волноводов длиной l1 и l2, соединенных с боковыми стенками круглого волновода перпендикулярно этим стенкам в местах расположения щелей возбуждения, новым является то, что щели возбуждения выполнены продольными прямоугольной формы, расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось круглого волновода и продольные оси щелей, на расстоянии lк от короткозамыкателя и совмещены по сечению с внутренним сечением отрезков прямоугольных волноводов, так что длина ащ и ширина bщ продольных щелей возбуждения равны соответственно длинам широкой и узкой боковых стенок отрезков прямоугольных волноводов, при этом длина lв круглого волновода, размеры щелей возбуждения и боковых стенок отрезков прямоугольных волноводов, aщ и bщ, расстояние lк от короткозамыкателя до середины продольных щелей возбуждения и длины l1 и l2 отрезков прямоугольных волноводов выбраны из следующих соотношений:
lв≥ 2λв, (1)
aщ≈ (0,61÷0,63)λo; bщ= 0,5aщ (2)
lк= λв/2 (3)
l1≥ λв1; l2≥ λв1, (4)
где λв - длина волны в круглом волноводе, λo - длина волны в свободном пространстве, λв1 - длина волны в отрезках прямоугольных волноводов.This technical result is achieved in that in a circular polarizer, containing a circular waveguide of length l B , shorted at one end with a short circuit and having excitation slots in the side walls, and two segments of rectangular waveguides of length l 1 and l 2 connected to the side walls of a circular waveguide perpendicular to these walls at the locations of the excitation gaps, it is new that the excitation gaps are made in longitudinal rectangular shape, located in mutually perpendicular planes passing through the axis of the circular waveguide longitudinal slits axis at a distance l k from short-circuiting and are aligned along the cross section with an inner cross section of the segments of rectangular waveguide, so that the length and w and the width b u longitudinal excitation slits are, respectively, the lengths of the wide and narrow side walls segments of rectangular waveguides, the length l in the circular waveguide, the dimensions of the excitation slots and the side walls of the segments of rectangular waveguides, a u and b u , the distance l to from the short circuit to the middle of the longitudinal excitation slits and lengths l 1 and l 2 о sections of rectangular waveguides are selected from the following relationships:
l at ≥ 2λ in , (1)
a u ≈ (0.61 ÷ 0.63) λ o ; b u = 0.5a u (2)
l to = λ in / 2 (3)
l 1 ≥ λ in1 ; l 2 ≥ λ in1 , (4)
where λ in - wavelength in a circular waveguide, λ o - wavelength in free space, λ in1 - wavelength in segments of rectangular waveguides.
Совокупность существенных признаков предлагаемого технического решения позволяет волну H11 круговой поляризации, распространяющуюся по круглому волноводу, разделить на две волны H10 линейной поляризации, распространяющиеся по отрезкам прямоугольных волноводов.The set of essential features of the proposed technical solution allows the wave H 11 of circular polarization propagating along a circular waveguide to divide into two waves H 10 of linear polarization propagating along segments of rectangular waveguides.
На фиг. 1 приведен эскиз предлагаемого разделителя круговой поляризации, на фиг. 2 - поперечные распределения полей ортогональных волн H11 линейной поляризации в круглом волноводе, на фиг. 3 - распределения токов проводимости и I⊥ на внутренних поверхностях боковых стенок круглого волновода, наводимых ортогональными волнами H11 линейной поляризации.In FIG. 1 shows a sketch of the proposed separator circular polarization, in FIG. 2 shows the transverse distributions of the fields of orthogonal waves H 11 of linear polarization in a circular waveguide, FIG. 3 - distribution of conduction currents and I ⊥ on the inner surfaces of the side walls of a circular waveguide induced by orthogonal linear polarization waves H 11 .
Разделитель круговой поляризации фиг. 1 содержит круглый волновод (КВ) 1 с короткозамыкателем 2 и продольными щелями возбуждения 3 и 4, прорезанными в боковых стенках КВ1 во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось КВ и продольные оси щелей, и два отрезка прямоугольных волноводов (ОПВ) 5 и 6, соединенных с боковыми стенками КВ1 перпендикулярно этим стенкам в местах расположения щелей 3 и 4, при этом сечения щелей возбуждения (ЩВ) 3 и 4 совмещены с внутренними сечениями ОПВ 5 и 6. The circular polarization separator of FIG. 1 contains a round waveguide (HF) 1 with a short circuit 2 and longitudinal excitation slots 3 and 4 cut in the side walls of HF1 in mutually perpendicular planes passing through the HF axis and the longitudinal axis of the slots, and two pieces of rectangular waveguides (OPW) 5 and 6, connected to the side walls of KB1 perpendicular to these walls at the locations of the slots 3 and 4, while the sections of the excitation slots (SC) 3 and 4 are aligned with the internal sections of the
Разделитель круговой поляризации работает следующим образом. Волна H11 круговой поляризации со входа КВ1 "Hкр, Вх." как падающая распространяется вдоль этого волновода по стрелке "Нкр, Вх" в сторону короткозамыкателя 2 и отражается от последнего с коэффициентом отражения образуя отраженную волну, распространяющуюся по КВ1 в обратном направлении (против стрелки "Нкр, Вх"). Падающая и отраженная волны, интерферируя, образуют вдоль КВ1 слева от короткозамыкателя 2 стоячие волны полей в волноводе и поверхностных токов проводимости и I⊥ на внутренней поверхности боковых стенок волновода с пучностями магнитного поля и токов проводимости в сечениях КВ, отстоящих от короткозамыкателя 2 на расстояниях lк= mλв/2, где λв - длина волны H11 в КВ, m = 0, 1, 2... . При m ≥ 1 расстояние lк равно: λв/2, 2λв/2, 3λв/2 и т.д.The separator of circular polarization works as follows. Wave H 11 of circular polarization from the input KB1 "H cr , In." how the incident propagates along this waveguide along the arrow “N cr , Bx” towards short circuit 2 and is reflected from the latter with a reflection coefficient forming a reflected wave propagating along KB1 in the opposite direction (against the arrow "N cr , Bx"). The incident and reflected waves, interfering, form standing waves of fields in the waveguide and surface conduction currents along KB1 to the left of short circuit 2 and I ⊥ on the inner surfaces of the side walls of the waveguide with the antinodes of the magnetic fields and conduction currents in sections HF spaced from circuiting 2 at distances l a = mλ to / 2, where λ in - H 11 wavelength in the HF, m = 0, 1 , 2 .... For m ≥ 1, the distance l to is: λ in / 2, 2λ in / 2, 3λ in / 2, etc.
Продольные ЩВ 3 и 4 в боковых стенках КВ1 и являющиеся их продолжением ОПВ 5 и 6 расположены так, что середины продольного размера щелей и широких стенок ОПВ ащ совмещены с пучностями магнитных полей ортогональных волн H11 линейной поляризации, образующих волну H11 круговой поляризации, и токов проводимости и I⊥ на внутренней поверхности боковых стенок КВ, наводимых этими ортогональными волнами. Поверхностные токи проводимости, перпендикулярные широким размерам ЩВ и боковых стенок ОПВ ащ, возбуждают продольные ЩВ 3 и 4, а через них и ОПВ 5 и 6 волнами H10 линейной поляризации с ориентацией вектора параллельно узким стенкам этих волноводов. Так как ЩВ находятся в пучностях поверхностных токов проводимости, то практически вся энергия этих токов и ортогональных волн H11 линейной поляризации КВ1 переходит в энергию волн H10 линейной поляризации в ОПВ. Волна H11 круговой поляризации КВ1 полностью преобразуется в две волны H10 линейной поляризации, распространяющиеся вдоль ОПВ 5 и 6 от ЩВ 3 и 4 к выходу волноводов "H10, Вых".The longitudinal SHV 3 and 4 in the side walls of KB1 and their
В целях подтверждения осуществимости заявляемого разделителя круговой поляризации изготовлен макет разделителя со следующими размерами и параметрами:
- рабочая частота fo = 6 ГГц;
- длина волны в свободном пространстве λo = 5 см;
- радиус круглого волновода d = 0,38 λo = 1,9 см;
- критическая длина волны в кВ λкрн11 = 3,413а = 6,5 см;
- длина волны в кВ λвн11 = 7,8 см;
- длина щелей и широких стенок ОПВ ащ = 3,1 см = 0,62 λo;
- ширина щелей и узких стенок ОПВ bщ = 1,6 см;
- критическая длина волны в ОПВ λкрн10 = 6,2 см;
- длина волны в ОПВ λвн10 = 8,4 см;
- длина lв кВ lв = 18 см;
- длина l1 и l2 ОПВ l1 = l2 = 10 см;
- расстояние lк от короткозамыкателя до середины ЩВlк = 4 см.In order to confirm the feasibility of the inventive separator of circular polarization made a model of the separator with the following dimensions and parameters:
- operating frequency f o = 6 GHz;
- wavelength in free space λ o = 5 cm;
- the radius of the circular waveguide d = 0.38 λ o = 1.9 cm;
- critical wavelength in kV λ krn11 = 3.413a = 6.5 cm;
- wavelength in kV λ ext11 = 7.8 cm;
- the length of the slots and wide walls of the OPV and u = 3.1 cm = 0.62 λ o ;
- the width of the slots and narrow walls of the OPV b u = 1.6 cm;
- the critical wavelength in the OPV λ krn10 = 6.2 cm;
- wavelength in the OPV λ ext10 = 8.4 cm;
- length l in kV l in = 18 cm;
- the length l 1 and l 2 OPV l 1 = l 2 = 10 cm;
- the distance l to from the short circuit to the middle of the SchVl to = 4 cm
Разделитель круговой поляризации изготовлен из латуни Л69. The circular polarization separator is made of brass L69.
Покажем, что разделитель круговой поляризации технически реализуется и позволяет разделить волну H11 круговой поляризации КВ на две волны H10 линейной поляризации в ОПВ.We show that the circular polarization separator is technically implemented and allows us to separate the wave H 11 of circular polarization HF into two waves H 10 of linear polarization in the OPV.
Согласно /3/ для возбуждения в любом волноводе волны эллиптической поляризации волной линейной поляризации необходимо последнюю разложить на две пространственные составляющие, внести некоторый сдвиг фазы в одну из пространственных составляющих и затем просуммировать векторно обе пространственные составляющие. Для возбуждения волны круговой поляризации в любом волноводе необходимо разделенные пространственные составляющие сделать ортогональными и с равными амплитудами, а сдвиг фазы одной из составляющих сделать равным π/2 (4, стр. 166, 190). According to / 3 /, for an elliptical polarization wave to be excited in any waveguide, a linear polarized wave must be decomposed into two spatial components, introduce a phase shift into one of the spatial components, and then sum both spatial components vectorically. To excite a circularly polarized wave in any waveguide, it is necessary to make the separated spatial components orthogonal and with equal amplitudes, and to make the phase shift of one of the components equal to π / 2 (4, p. 166, 190).
Справедливо и обратное утверждение о том, что поляризованное по кругу поле волны H11 КВ представляет собой векторную сумму двух независимых пространственно ортогональных волн H11 линейной поляризации с равными амплитудами, сдвинутых по фазе на π/2 /4, стр. 191/. Следовательно, в любой момент времени в любом сечении КВ поле волны H11 круговой поляризации представляет собой сумму полей двух независимых пространственно ортогональных волн H11 линейной поляризации с равными амплитудами.The converse is also true that the circularly polarized field of the H 11 KB wave is the vector sum of two independent spatially orthogonal H 11 waves of linear polarization with equal amplitudes, phase shifted by π / 2/4, p. 191 /. Therefore, at any time in any cross section of the HF field, the circularly polarized wave field H 11 is the sum of the fields of two independent spatially orthogonal linear polarization waves H 11 with equal amplitudes.
Зафиксируем в произвольный момент времени пространственно ортогональные поля волн H11 линейной поляризации, положив в одной из них вектор параллельно оси OY фиг. 2.а, назовем эту волну параллельной. Тогда вторая пространственно ортогональная волна H11 линейной поляризации будет иметь ориентацию векторов перпендикулярно оси OY фиг. 2.б, назовем ее перпендикулярной. ЩВ7 фиг. 2. а, соответствующая щели 3 на фиг. 1, расположена на боковой стенке КВ в плоскости, параллельной электрическому вектору и плоскости YOZ, а ЩВ8 фиг. 2, б, соответствующая щели 4 фиг. 1 - в плоскости, параллельной вектору и плоскости XOZ, так что ЩВ 3 и 4 фиг. 1 или ЩВ 7 и 8 фиг. 2 расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось КВ и продольных оси ЩВ.We fix at an arbitrary moment in time the spatially orthogonal fields of waves of linear polarization H 11 , putting in one of them the vector parallel to the axis OY of FIG. 2.a, we call this wave parallel. Then the second spatially orthogonal linear polarization wave H 11 will have the orientation of the vectors perpendicular to the axis OY of FIG. 2.b, call it perpendicular. ShchV7 of fig. 2. a corresponding to the slit 3 in FIG. 1, is located on the side wall of the HF in a plane parallel to the electric vector and plane YOZ, and ЩВ8 of FIG. 2b, corresponding to the slit 4 of FIG. 1 - in a plane parallel to the vector and the XOZ plane, so that the thyroid glands 3 and 4 of FIG. 1 or
Токи проводимости, наводимые на боковых стенках КВ магнитным полем параллельной волны , обозначим и , а наводимые магнитным полем перпендикулярной волны - через Ix⊥ и Iy⊥ .Conduction currents induced on the side walls of the HF by a magnetic field of a parallel wave , denote and , and induced by the magnetic field of a perpendicular wave - through Ix⊥ and Iy⊥.
Отметим следующие особенности полей в КВ и токов проводимости на боковых стенках КВ1, закороченного на конце. Во-первых, поля и токи образуют вдоль волновода слева от короткозамыкателя 2 стоячую волну с пучностями магнитного поля и токов проводимости Ix и Iy в сечениях, отстоящих от короткозамыкателя на расстояниях lк= mλв/2, где λв - длина волны в КВ, m = 0, 1, 2.... /5, стр. 24, рис. 12/. Во-вторых, распределения токов проводимости Ix и Iy вдоль боковых стенок волновода будут разными для параллельной и перпендикулярной волн /6, стр. 648, рис. XVI. 13/. Распределения этих токов во взаимно перпендикулярных плоскостях, параллельным плоскостями YOZ и XOZ, в местах расположения ЩВ приведены на фиг. 3: на фиг. 3.а - для параллельной волны на фиг. 3. б - для перпендикулярной волны Согласно /6, стр. 648, рис. XVI. 13/ щель 9, соответствующая щелям 7 на фиг. 2.а и 3 на фиг. 1, возбуждается током проводимости параллельной волны а щель 10, соответствующая щелям 8 фиг. 2, б и 4 фиг. 1, - током Ix⊥ перпендикулярной волны Через ЩВ 3 и 4 возбуждаются ОПВ 5 и 6 соответственно, примыкающие к щелям 3 и 4, волнами H10 линейной поляризации с ориентацией векторов в каждом из ОПВ 5 и 6 параллельно узким стенкам и соответственно токам и Ix⊥ .We note the following features of the fields in the HF and the conduction currents on the side walls of the HF1 shorted at the end. Firstly, the fields and currents are formed along the waveguide on the left of short-circuiting two standing wave with the antinodes of the magnetic field and the conduction currents I x and I y in sections, separated by short-circuiting at distances l a = mλ to / 2, where λ in - wavelength in HF, m = 0, 1, 2 .... / 5, p. 24, Fig. 12/. Secondly, the distributions of the conduction currents I x and I y along the side walls of the waveguide will be different for parallel and perpendicular waves / 6, p. 648, Fig. Xvi. 13/. The distributions of these currents in mutually perpendicular planes parallel to the YOZ and XOZ planes at the locations of the SC are shown in FIG. 3: in FIG. 3.a - for a parallel wave in FIG. 3. b - for a perpendicular wave According to / 6, p. 648, fig. Xvi. 13 / slot 9 corresponding to the
Таким образом, волна H11 круговой поляризации КВ1 разделяется на две волны H10 линейной поляризации в ОПВ 5 и 6 (фиг. 1). С выходов ОПВ 5 и 6 "H10, Вых" волны H10 линейной поляризации могут быть направлены к любому потребителю, в частности в анализатор поляризационных составляющих.Thus, the wave H 11 of circular polarization KB1 is divided into two waves H 10 of linear polarization in the
Очевидно, что эффективность возбуждения волн H10 линейной поляризации в ОПВ, а следовательно, и преобразования волны H11 круговой поляризации в волны H10 линейной поляризации, будет максимальной в том случае, когда середины продольных размеров ЩВ совмещены с пучностями токов возбуждения - поверхностных токов проводимости и Ix⊥ , потому что в пучностях амплитуды этих токов максимальны. Эти пучности располагаются на расстояниях от короткозамыкателя lк= mλв/2; это есть формула (3) описания при m = 1.Obviously, the efficiency of excitation wave H 10 linear polarization in OPV and hence transform wave H 11 circular polarization waves H 10 linear polarization is maximum in the case where the middle longitudinal dimensions ShchV aligned with the antinodes of the excitation currents - surface conduction currents and Ix⊥, because in antinodes the amplitudes of these currents are maximum. These antinodes are located at distances from the short circuit l to = mλ in / 2; this is the formula (3) of the description for m = 1.
В теории волноводов доказывается, что высшие типы волн в волноводах практически затухают на длине волновода lв≥ λв /7, стр. 132/ от неоднородности. Считая неоднородностями в ОПВ щели возбуждения на их входах, находим, что длины l1 и l2 ОПВ должны быть l1≥ λв1 и l2≥ λв1 , где λв1 - длина волны в ОПВ. А это и есть формула (4) описания.In the theory of waveguides, it is proved that the higher types of waves in waveguides practically attenuate at a waveguide length l in ≥ λ in / 7, p. 132 / due to inhomogeneity. Considering the heterogeneities in the OPV of the excitation gap at their inputs, we find that the lengths l 1 and l 2 of the OPV should be l 1 ≥ λ in1 and l 2 ≥ λ in1 , where λ in1 is the wavelength in the OPV. And this is the formula (4) of the description.
Считая неоднородностью КВ щели возбуждения в боковых стенках, находим длину КВ между ЩВ и входом его, равную длине волны λв в КВ. Так как ЩВ находятся на расстоянии lк= λв/2 от короткозамыкателя, от общая длина lв КВ должна быть lв> λв+λв/2 или lв≥ 2λв, а это и есть формула (1) описания.Assuming that the HF heterogeneity of the excitation gap in the side walls, we find the HF length between the HF and its input equal to the wavelength λ in in HF. Since the alkaline conductors are located at a distance l k = λ in / 2 from the short circuit, the total length l in the short circuit must be l in > λ in + λ in / 2 or l in ≥ 2λ in , and this is the formula (1) of the description .
При конструировании ОПВ должны выполняться условия одноволновости и условие согласования ОПВ с щелями возбуждения. Условие одноволновости волны H10 выглядит /6, стр. 472/ как 0,51λo≤ dщ≤ 0,75λo, bщ = 0,5 aщ, где aщ - размер широкой стенки ОПВ, λo - длина волны в свободном пространстве, bщ - размер узкой стенки ОПВ.When constructing an OPV, the conditions of single-wavelength and the condition for matching the OPV with excitation gaps must be satisfied. The condition for the single-wavelength of the H 10 wave looks / 6, p. 472 / as 0.51λ o ≤ d u ≤ 0.75λ o , b u = 0.5 a u , where a u is the size of the wide OPV wall, λ o is the wavelength in free space, b u - the size of the narrow wall OPV.
Для согласования ОПВ с ЩВ в боковых стенках КВ необходимо добиться равенства внешней проводимости щелей Gщ и волновой проводимости Gо ОПВ /8, стр. 108/, где Gо = 1/Zон, Zон - волновое сопротивление прямоугольного волновода с волной типа H. Согласно /8, ст. 110, табл. 1.1 или 9, стр. 202/ равенство Gщ ≈ Gо достигается при dщ ≈ (0,61 - 0,63) λo, bщ ≈ 0,5 ащ, где ащ - продольный размер щели и размер широкой стенки прямоугольного волновода, bщ- поперечный размер щели и размер узкой стенки прямоугольного волновода. Эти размеры ащ и bщ одновременно удовлетворяют и условиям одноволновости волны H10 и условиям согласования ОПВ со ЩВ в боковых стенках КВ. Но это и есть формула (2) описания.To match the OPW with the SC in the side walls of the HF, it is necessary to achieve equality of the external conductivity of the slits G Щ and the wave conductivity G о OPV / 8, p. 108 /, where G о = 1 / Z on , Z on is the wave resistance of a rectangular waveguide with a wave of the type H. According to / 8, Art. 110, tab. 1.1 or 9, p. 202 / the equality G u ≈ G o is achieved when d u ≈ (0.61 - 0.63) λ o , b u ≈ 0.5 a u , where a u is the longitudinal size of the gap and the size is wide walls of a rectangular waveguide, b u - the transverse size of the slit and the size of the narrow wall of a rectangular waveguide. These dimensions a u and b u simultaneously satisfy both the conditions of the single-wavelength of the H 10 wave and the conditions for matching the OPW with the UW in the side walls of the SW. But this is the formula (2) of the description.
Проведенный анализ показывает, что предлагаемый разделитель круговой поляризации отвечает критериям "новизна" и "изобретательский уровень", является техническим решением, технически реализуется и может быть использован в трактах СВЧ для разделения волны круговой поляризации на две волны линейной поляризации. The analysis shows that the proposed circular polarizer separator meets the criteria of "novelty" and "inventive step", is a technical solution, is technically implemented and can be used in microwave paths to separate the circular polarization wave into two linear polarization waves.
Источники информации
1. К. Л. Афанасьев, В. И. Саплин. Поляризационный разделитель. А.С. N 514386 от 10.04.74. H 01 P 1/16. Оп. 15.05.76. Бюл. N 18.Sources of information
1. K. L. Afanasyev, V. I. Saplin. Polarizing Separator. A.S. N 514386 dated 10.04.74. H 01
2. О. В. Епифанов, А.В. Хохлов. Разделитель поляризаций. А.с. N 1370685 от 02.12.85. H 01 P 1/16. Оп. 30.01.88. Бюл. N 4. 2. O. V. Epifanov, A.V. Khokhlov. Polarization Separator. A.S. N 1370685 from 02.12.85. H 01
3. О. В. Епифанов, А.В. Хохлов. Способ преобразования волны с линейной поляризацией в волну эллиптической поляризации. А.с. N 1660079 от 12.07.88. H 01 P 1/65 Оп. 30.06.91. Бюл. N 24. 3. O. V. Epifanov, A. V. Khokhlov. A method of converting a linearly polarized wave into an elliptical polarized wave. A.S. N 1660079 dated 12.07.88. H 01
4. Я.Д. Ширман. Радиоволноводы и объемные резонаторы, М, Связь и радио, 1959. 4. Ya.D. Shirman. Radio waveguides and volume resonators, M, Communication and radio, 1959.
5. Измерения на сверхвысоких частотах. Пер. с англ. под ред. В.Б. Штейншлейгера, М, Сов. Радио, 1952. 5. Measurements at microwave frequencies. Per. from English under the editorship of B. B. Steinshleiger, M, Sov. Radio, 1952.
6. А.Л. Драбкин, В.Л. Зузенко. АФУ, М, Сов. Радио, 1961. 6. A.L. Drabkin, V.L. Zuzenko. AFU, M, Sov. Radio, 1961.
7. И. В. Лебедев. Техника и приборы СВЧ. Ч. 1. Техника СВЧ, М. Высшая школа, 1970. 7. I.V. Lebedev. Microwave equipment and devices.
8. Антенны и устройства СВЧ (проектирование фазированных антенных решеток). Под ред. проф. Д.И. Воскресенского, М., Радио и Связь, 1981. 8. Antennas and microwave devices (design of phased antenna arrays). Ed. prof. DI. Voskresensky, M., Radio and Communications, 1981.
9. М.С. Жук, Ю.Б. Молочков. Проектирование АФУ, М. - Л. Энергия, 1966. 9. M.S. Beetle, Yu.B. Milk. Designing AFU, M. - L. Energy, 1966.
Claims (1)
lb≥ 2λb,
aщ= (0,61-0,63)λ0;
bщ≈0,5 aщ,
lк= λb/2,
l1≥ λb1,l2≥ λb1,
где λb - длина волны в круглом волноводе;
λ0 - длина волны в свободном пространстве;
λb1 - длина волны в отрезках прямоугольных волноводов.A circular polarization separator containing a circular waveguide of length l in , shorted at one end by a short circuit and having excitation slots in the side walls, and two segments of rectangular waveguides of length l 1 and l 2 connected to the side walls of the circular waveguide perpendicular to these walls at the locations of the excitation slots characterized in that the excitation slots are made rectangular in shape and are located in mutually perpendicular planes passing through the axis of the circular waveguide and the longitudinal axes s, at a distance l k from short-circuiting and are aligned along the cross section with an inner cross section of the segments of rectangular waveguide, so that the length of a w and the width b u longitudinal excitation slits are, respectively, the lengths of the wide and narrow side walls segments of rectangular waveguide, the length l b of the circular waveguide , the dimensions of the excitation slots and side walls of the segments of rectangular waveguides a u and b u , the distance l to from the short-circuit to the middle of the longitudinal excitation slots and the lengths l 1 and l 2 of the segments of rectangular waveguides are selected from ratios:
l b ≥ 2λ b ,
a u = (0.61-0.63) λ 0 ;
b u ≈0.5 a u
l k = λ b / 2,
l 1 ≥ λ b1 , l 2 ≥ λ b1 ,
where λ b is the wavelength in a circular waveguide;
λ 0 - wavelength in free space;
λ b1 - wavelength in segments of rectangular waveguides.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98106419A RU2139612C1 (en) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | Circumferential polarization separator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98106419A RU2139612C1 (en) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | Circumferential polarization separator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2139612C1 true RU2139612C1 (en) | 1999-10-10 |
Family
ID=20204412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98106419A RU2139612C1 (en) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | Circumferential polarization separator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2139612C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461921C1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" (г.Санкт-Петербург) Министерства обороны Российской Федерации | Integrated optical spatial polarisation splitter based on asymmetric y-splitter |
-
1998
- 1998-04-07 RU RU98106419A patent/RU2139612C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461921C1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-09-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" (г.Санкт-Петербург) Министерства обороны Российской Федерации | Integrated optical spatial polarisation splitter based on asymmetric y-splitter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6724277B2 (en) | Radio frequency antenna feed structures having a coaxial waveguide and asymmetric septum | |
US8514034B2 (en) | Radio frequency (RF) microwave components and subsystems using loaded ridge waveguide | |
KR20010005719A (en) | Wide band planar radiator | |
EP3888185B1 (en) | Dual end-fed broadside leaky-wave antenna | |
US3771077A (en) | Waveguide and circuit using the waveguide to interconnect the parts | |
US3340534A (en) | Elliptically or circularly polarized antenna | |
EP3333968B1 (en) | A directional coupler and a method of manufacturing thereof | |
EP1612880B1 (en) | Waveguide branching filter/polarizer | |
US2729794A (en) | High frequency apparatus | |
Batra et al. | Dual-band dielectric resonator antenna for C and X band application | |
US10263465B2 (en) | Radiative wireless power transmission | |
RU2139612C1 (en) | Circumferential polarization separator | |
Dong et al. | Generation of plane spiral orbital angular momentum microwave with ring dielectric resonator antenna | |
US2897457A (en) | Resonant directional coupler with square guide | |
Krishnamoorthy et al. | Low profile pattern diversity antenna using quarter-mode substrate integrated waveguide | |
RU2179355C2 (en) | Circular polarization separator | |
RU2136087C1 (en) | Polarization converter | |
Hickey et al. | A reduced surface-wave twin arc-slot antenna for millimeter-wave applications | |
RU2400880C1 (en) | Printed antenna | |
RU2178603C2 (en) | Circular polarization exciter | |
Harris et al. | Groove-and H-Waveguide Design and Characteristics at Short Millimetric Wavelengths | |
US5402089A (en) | Asymmetrically coupled TE21 coupler | |
Al-Zayed et al. | Tunable H-shaped microstrip antenna with dual feeding | |
RU2234174C1 (en) | Waveguide radiator | |
JP2020115619A (en) | Waveguide/transmission line converter, waveguide slot antenna and waveguide slot array antenna |