RU2271056C1 - Combined multichannel revolving adapter - Google Patents
Combined multichannel revolving adapterInfo
- Publication number
- RU2271056C1 RU2271056C1 RU2004119086/09A RU2004119086A RU2271056C1 RU 2271056 C1 RU2271056 C1 RU 2271056C1 RU 2004119086/09 A RU2004119086/09 A RU 2004119086/09A RU 2004119086 A RU2004119086 A RU 2004119086A RU 2271056 C1 RU2271056 C1 RU 2271056C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dividers
- waveguide
- coaxial
- strip
- plane
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Waveguide Connection Structure (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в многодиапазонных антенных системах РЛС.The invention relates to microwave technology and can be used in multi-band radar antenna systems.
Широко известны конструкции осевых вращающихся переходов, в том числе двухканальных, см. например, (1) - рис.VI-49, VI-52; (2) - рис.9.35.The designs of axial rotating transitions, including two-channel ones, are widely known, see, for example, (1) - Fig. VI-49, VI-52; (2) - Fig. 9.35.
Известно также многоканальное вращающееся сочленение (3), в котором используются ортогональные поляризации электромагнитной волны, при ее распространении в круглом волноводе для конструкции трехканального перехода.Also known is a multi-channel rotating joint (3), in which orthogonal polarizations of an electromagnetic wave are used, when it propagates in a circular waveguide for the construction of a three-channel transition.
Однако при числе требуемых каналов более трех и работе на нескольких диапазонах волн осевые конструкции вращающихся переходов встречают принципиальные ограничения, связанные как с диапазонами рабочих частот, так и с возможностями конструктивного разделения каналов.However, with the number of channels required more than three and operation on several wave ranges, the axial structures of rotating transitions meet fundamental limitations associated with both the operating frequency ranges and the possibilities of constructive separation of the channels.
Известна также конструкция кольцевого вращающегося соединения, выполненного на волноводе с периодической структурой, см. например (4), а также на микрополосковой линии, см. например (5).Also known is the design of an annular rotating joint made on a waveguide with a periodic structure, see for example (4), and also on a microstrip line, see for example (5).
Наиболее близким по технической сущности является компактное многоканальное вращательное соединение (6), разработанное для переключения антенны канала опознавания свой-чужой, имеющее в своем составе многоканальный переключатель, связанный с антенной и выполненный с делителями мощности на воздушной полосковой линии, дроссельное соединение, а также набор кольцевых дисков с гальванической связью между подвижной и неподвижной частями.The closest in technical essence is a compact multi-channel rotational connection (6), designed to switch the antenna of the friend-alien identification channel, incorporating a multi-channel switch connected to the antenna and made with power dividers on the air stripe line, a throttle connection, as well as a set ring disks with galvanic connection between the movable and fixed parts.
Однако данная конструкция не обеспечивает работы на нескольких диапазонах частот.However, this design does not provide operation on several frequency ranges.
В то же время в современных РЛС и особенно в РЛС кругового обзора обеспечение вращения антенных систем на 360° и их работа на нескольких диапазонах частот является насущной необходимостью.At the same time, in modern radars and especially in radars of all-round visibility, ensuring the rotation of antenna systems by 360 ° and their operation at several frequency ranges is an urgent need.
Таким образом, задачей изобретения является создание комбинированного многоканального вращающегося перехода, работающего на нескольких диапазонах частот и обеспечивающего круговое вращение всех каналов.Thus, the object of the invention is the creation of a combined multi-channel rotating transition, operating on several frequency ranges and providing circular rotation of all channels.
Поставленная задача достигается тем, что комбинированный многоканальный вращающийся переход выполняется из попарно соединенных через дроссельные соединения кольцевых раскрывов перехода, образованных выходами равноамплитудных и синфазных волноводных и коаксиально-полосковых делителей, расположенных вокруг оси вращения с равным шагом. Дроссельные соединения выполнены в виде кольцевых канавок в корпусах делителей.The task is achieved in that the combined multichannel rotating junction is performed from the ring openings of the junction formed by the outputs of equal-amplitude and common-mode waveguide and coaxial-strip dividers arranged around the axis of rotation with equal steps in pairs combined through throttle connections. The throttle connections are made in the form of annular grooves in the divider bodies.
Изобретение представлено на фиг.1-6.The invention is presented in figures 1-6.
На фиг.1 изображена кольцевая часть (без осевого вращающегося перехода) комбинированного многоканального вращающегося перехода для частного случая одного коаксиально-полоскового и двух волноводных каналов с волноводными делителями в Е и Н-плоскостях.Figure 1 shows the annular part (without an axial rotating junction) of the combined multi-channel rotating junction for the particular case of one coaxial strip and two waveguide channels with waveguide dividers in E and H-planes.
На фиг.2 изображен вид сверху на фиг.1 с частичными разрезами в плоскостях кольцевых раскрывов.Figure 2 shows a top view of figure 1 with partial cuts in the planes of annular openings.
На фиг.3, 4, 5 изображены развертки на плоскость по среднему диаметру волноводных делителей в Е- и Н-плоскостях и для коаксиально-полоскового делителя с числом каналов N=2n, где n=4, 3, 2, соответственно (равномерное и синфазное деление по схеме «елочка»).Figures 3, 4, 5 show a scan to the plane along the average diameter of the waveguide dividers in the E and H planes and for the coaxial strip divider with the number of channels N = 2 n , where n = 4, 3, 2, respectively (uniform and in-phase division according to the herringbone pattern).
На фиг.6 изображен фрагмент конструкции кольцевого раскрыва для коаксиально-полоскового делителя. На фиг.1÷6 обозначены:Figure 6 shows a fragment of the design of the annular aperture for the coaxial strip divider. Figure 1 ÷ 6 marked:
1 - ось вращения;1 - axis of rotation;
2 - корпус волноводных делителей в Е-плоскости, свернутый вокруг оси вращения 1;2 - housing waveguide dividers in the E-plane, rolled around the axis of rotation 1;
3 - корпус волноводных делителей в Н-плоскости, свернутый вокруг оси вращения 1;3 - the body of the waveguide dividers in the H-plane, rolled around the axis of rotation 1;
4 - корпус коаксиально-полосковых делителей, свернутый вокруг оси вращения 1;4 - housing coaxial strip dividers, rolled around the axis of rotation 1;
5 - входные разъемы коаксиально-полосковых делителей;5 - input connectors of coaxial strip dividers;
6 - дроссельные соединения в виде кольцевых канавок в 2, 3, 4;6 - throttle connections in the form of annular grooves in 2, 3, 4;
7 - плоскости соединений кольцевых раскрывов делителей;7 - connection plane of annular openings of dividers;
8 - кольцевой раскрыв для волноводного делителя в Е-плоскости;8 - ring opening for a waveguide divider in the E-plane;
9 - кольцевой раскрыв для волноводного делителя в Н-плоскости;9 - ring opening for a waveguide divider in the H-plane;
10 - кольцевой раскрыв для коаксиально-полоскового делителя;10 - ring opening for a coaxial strip divider;
11 - входной волновод для 2;11 - input waveguide for 2;
12 - входной волновод для 3;12 - input waveguide for 3;
13 - металлическая пластина, с которой соединен средний проводник нижнего коаксиально-полоскового делителя;13 - a metal plate with which the middle conductor of the lower coaxial strip divider is connected;
14 - линии кольцевых раскрывов 8 (Фиг.2) на развертке делителей по сечению среднего диаметра dcp 1 (Фиг.1);14 - line of annular openings 8 (Figure 2) on the scan of the dividers along the cross section of the average diameter d cp 1 (Figure 1);
15 - линии кольцевых раскрывов 9 (Фиг.2) на развертке делителей по сечению среднего диаметра dcp 2 (Фиг.1);15 - line of annular openings 9 (Figure 2) on the scan of the dividers along the cross section of the average diameter d cp 2 (Figure 1);
16 - металлические перегородки волноводных выходов кольцевых раскрывов 9, смещенные на Λв/4 от плоскости соединения 7;16 - metal partitions of the waveguide outputs of the annular openings 9, offset by Λв / 4 from the plane of the
17 - средние проводники выходов коаксиально-полосковых делителей (Фиг.5);17 - the middle conductors of the outputs of the coaxial-strip dividers (Figure 5);
18 - П-образные металлические пластины;18 - U-shaped metal plates;
19 - металлические пластины, входящие с зазором в прорезь пластины 18;19 - metal plates included with a gap in the slot of the
20 - зазор Δ между металлическими пластинами 18 и 19 по среднему диаметру кольцевых раскрывов 10 (Фиг.2);20 - the gap Δ between the
21 - линии кольцевых раскрывов 10 (Фиг.2) на развертке делителей по сечению среднего диаметра dcp 3 (Фиг.1);21 - line of annular openings 10 (Figure 2) on the scan of the dividers along the cross section of the average diameter d cp 3 (Figure 1);
22 - диэлектрические кольца крепления пластин 18 и 19 в корпусах коаксиально-полосковых делителей.22 - dielectric mounting rings of the
Устройство, представленное на чертежах, состоит из свернутых вокруг оси вращения 1 корпусов равноамплитудных и синфазных волноводных и коаксиально-полосковых делителей 2, 3, 4, выходы которых образуют замкнутые кольцевые раскрывы 8, 9, 10.The device shown in the drawings consists of cases of equal-amplitude and in-phase waveguide and coaxial-
Кольцевые раскрывы 8, 9, 10 попарно соединены в их плоскости 7 через дроссельные соединения 6, выполненные в виде кольцевых канавок в корпусах делителей 2, 3, 4.The
Для волноводных делителей в Н-плоскости металлические перегородки 16 волноводных выходов в кольцевых раскрывах 9 смещены на Λв/4 от плоскости их соединения 7.For waveguide dividers in the H-plane, the
Для коаксиально-полосковых делителей 4 дроссельное соединение средних проводников в кольцевых раскрывах 10 выполнено в виде металлических пластин 18, 19, расположенных по среднему диаметру кольцевых раскрывов с шагом L-Δ, где Δ - зазор между пластинами 19. Для одного из соединенных кольцевых раскрывов 10 пластины выполнены П-образными 18, в прорезь которых с зазором установлены пластины 19, принадлежащие другому кольцевому раскрыву 10. Эти пластины закреплены в корпусах 4 коаксиально-полосковых делителей диэлектрическими кольцами 22.For coaxial-
Конструктивные размеры определяются из соотношения: πdcp=NS,The structural dimensions are determined from the relation: πd cp = NS,
где - dcp - средний диаметр кольцевого раскрыва;where - d cp is the average diameter of the annular aperture;
S - шаг;S is the step;
N - число синфазных и равноамплитудных выходов делителей, образующих данный кольцевой раскрыв.N is the number of common-mode and equal-amplitude outputs of the dividers forming this ring opening.
Величина шага S определяется как:The value of step S is defined as:
1) S=(a+t) - для волноводных делителей в Н-плоскости,1) S = (a + t) - for waveguide dividers in the H-plane,
где а - размер широкой стенки волноводного выхода делителей на диаметре dcp кольцевого раскрыва,where a is the size of the wide wall of the waveguide output of the dividers on the diameter d cp of the annular aperture,
t - толщина металлической перегородки между соседними волноводными выходами кольцевого раскрыва;t is the thickness of the metal partition between adjacent waveguide outputs of the annular aperture;
2) S=(b+t) - для волноводных делителей в Е-плоскости, где b - размер узкой стенки волноводного выхода делителей на диаметре dcp кольцевого раскрыва;2) S = (b + t) - for waveguide dividers in the E-plane, where b is the size of the narrow wall of the waveguide output of the dividers on the diameter d cp of the annular aperture;
t - толщина металлической перегородки между соседними волноводными выходами кольцевого раскрыва;t is the thickness of the metal partition between adjacent waveguide outputs of the annular aperture;
3) S=L - для коаксиально-полосковых делителей,3) S = L - for coaxial-strip dividers,
где L - расстояние по дуге на среднем диаметре кольцевого раскрыва между соседними средними проводниками коаксиально-полоскового делителя.where L is the distance along the arc on the average diameter of the annular aperture between the adjacent middle conductors of the coaxial strip divider.
Заявляемое устройство работает следующим образом:The inventive device operates as follows:
На входные разъемы 5 коаксиально-полоскового делителя и на входы 11 и 12 волноводных делителей поступает мощность СВЧ сигналов, которая, за счет разветвления в делителях, с равной амплитудой и фазой распределяется по кольцевым раскрывам (8, 9, 10). Через дроссельные соединения 6 мощность СВЧ сигналов передается на аналогичный кольцевой раскрыв 8, 9, 10 парного с первым делителя, суммируется и передается на его выходы (5, 11, 12). При вращении одного из делителей кольцевые раскрывы (8, 9, 10) скользят по плоскости соединений 7. В силу круговой симметрии структуры кольцевых раскрывов (8, 9, 10) и равноамплитудного и синфазного возбуждения всего кольцевого раскрыва передача СВЧ мощности не нарушается.At the
Для волноводных делителей в Е-плоскости вектор поля останется ортогональным волноводным перегородкам делителя при их взаимном смещении при вращении кольцевого раскрыва, причем каждый выходной волновод раскрыва одного из делителей возбуждается синфазно от двух соседних синфазных волноводов соединенного с ним делителя, с величиной деления, зависящего от величины взаимного смещения волноводов.For waveguide dividers in the E-plane, the field vector will remain orthogonal to the waveguide baffles of the divider when they are mutually displaced during the rotation of the annular aperture, with each output waveguide of the aperture of one of the dividers being excited in-phase from two adjacent in-phase waveguides of the divider connected to it, with a division value depending on the magnitude of the mutual displacement of the waveguides.
В случае волноводного делителя в Н-плоскости передача мощности СВЧ при вращении осуществляется за счет трансформирующего свойства промежуточного полуволнового отрезка кольцевого волновода, конструктивно образованного за счет смещения на Λв/4 перегородок волноводов 16 от плоскости соединения 7, причем механизм возбуждения каждого волновода кольцевого раскрыва 9 делителя аналогичен предыдущему, т.е. синфазное возбуждение каждого волновода осуществляется от двух соседних волноводов соединенного с первым кольцевого раскрыва 9, с величиной деления, зависящего от величины взаимного смещения волноводов.In the case of a waveguide divider in the H-plane, the microwave power is transmitted during rotation due to the transforming property of the intermediate half-wave segment of the ring waveguide, which is structurally formed by the displacement of the waveguide baffles 16 by Λv / 4 from the
В случае коаксиально-полосковых делителей передача СВЧ мощности при вращении осуществляется за счет связи каждой металлической пластины 18 (19) с двумя соседними 19 (18), возбуждаемые с равной амплитудой и фазой средними проводниками 17, что обеспечивает постоянный дроссельный контакт средних проводников коаксиально-полосковых делителей.In the case of coaxial-strip dividers, microwave power is transmitted during rotation due to the connection of each metal plate 18 (19) with two neighboring 19 (18), excited with equal amplitude and phase by the
Кольцевые канавки в корпусах делителей 2, 3, 4 образуют дроссельные соединения 6 для обеспечения электрического замыкания токов СВЧ по стенкам корпусов делителей.The annular grooves in the cases of the
Количество каналов многоканального вращающегося перехода предлагаемой конструкции может быть увеличено за счет добавления кольцевых раскрывов, работающих на разных диапазонах частот, а также за счет использования центральной части для размещения известных осевых вращающихся многоканальных переходов.The number of channels of a multi-channel rotating transition of the proposed design can be increased by adding annular openings operating at different frequency ranges, as well as by using the central part to accommodate the known axial rotating multi-channel transitions.
Для выполнения заявленного устройства могут быть использованы достаточно простые технологии изготовления деталей, известные из техники.To perform the claimed device can be used fairly simple manufacturing technology of parts known from the art.
Настройка переходов по КСВ на согласованные нагрузки при переходе от прямоугольного сечения волноводов к секторному сечению осуществляется традиционным способом.SWR transitions to matched loads during transition from a rectangular section of waveguides to a sector section are configured in the traditional way.
Использование изобретения позволяет реализовать многоканальные и многодиапазонные режимы работы антенных систем РЛС, в частности для РЛС кругового обзора.The use of the invention allows for the implementation of multi-channel and multi-band modes of operation of the antenna systems of the radar, in particular for radar circular viewing.
Кроме того, относительная простота конструкции и настройки обеспечивает достаточно высокую технологичность производства комбинированного многоканального вращающегося перехода.In addition, the relative simplicity of design and configuration provides a sufficiently high manufacturability of the production of a combined multi-channel rotating transition.
Использованная литератураReferences
1. Линии передачи сантиметровых волн, пер. с англ. под ред. Г.А.Ремеза, ч.II, издательство «Сов. Радио», М., - 1951.1. Transmission lines of centimeter waves, trans. from English under the editorship of G.A. Remeza, part II, publishing house “Sov. Radio ", M., - 1951.
2. М.С.Жук, Ю.Б.Молочков. Проектирование линзовых, сканирующих, широкодиапазонных антенн и фидерных устройств. «Энергия», М., 1973.2. M.S. Zhuk, Yu.B. Molochkov. Design of lens, scanning, wide-range antennas and feeder devices. "Energy", M., 1973.
3. Многоканальное вращающееся сочленение пат. США кл. 333/21А H 01 p 1/06, H 01 p 1/16 №3633130, заявл. 15.07.70 (опубл. 4.01.72).3. Multichannel rotating joint pat. USA class 333 / 21A H 01 p 1/06, H 01 p 1/16 No. 3633130, claimed 07.15.70 (publ. 4.01.72).
4. Патент США, №4427983, янв.24, 1984 г., кл. 333/261Х.4. US patent, No. 4427983, Jan. 24, 1984, CL. 333 / 261X.
5. Патент США, №4516097, май 07, 1985 г., кл. 333/261.5. US patent, No. 4516097, May 07, 1985, CL. 333/261.
6. Патент США, №5233320, авг.03, 1993 г., кл. 333/261, H 01 p 1/06.6. US patent, No. 5233320, Aug.03, 1993, CL. 333/261, H 01 p 1/06.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004119086/09A RU2271056C1 (en) | 2004-06-24 | 2004-06-24 | Combined multichannel revolving adapter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004119086/09A RU2271056C1 (en) | 2004-06-24 | 2004-06-24 | Combined multichannel revolving adapter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004119086A RU2004119086A (en) | 2006-01-10 |
RU2271056C1 true RU2271056C1 (en) | 2006-02-27 |
Family
ID=35871670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004119086/09A RU2271056C1 (en) | 2004-06-24 | 2004-06-24 | Combined multichannel revolving adapter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2271056C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2598182C1 (en) * | 2015-09-01 | 2016-09-20 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Лианозовский электромеханический завод" (АО НПО "ЛЭМЗ") | Rotary connection |
-
2004
- 2004-06-24 RU RU2004119086/09A patent/RU2271056C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2598182C1 (en) * | 2015-09-01 | 2016-09-20 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Лианозовский электромеханический завод" (АО НПО "ЛЭМЗ") | Rotary connection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004119086A (en) | 2006-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Xiang et al. | A flexible dual-band antenna with large frequency ratio and different radiation properties over the two bands | |
Lin et al. | Development of a novel UWB Vivaldi antenna array using SIW technology | |
US7019603B2 (en) | Waveguide type ortho mode transducer | |
EP1323209A1 (en) | Dual band multimode coaxial tracking feed | |
EP3734750A1 (en) | Combiner/divider having tapered waveguides stacked in their e-planes | |
Piltyay | Square waveguide polarizer with diagonally located irises for Ka-band antenna systems | |
Zhu et al. | Wideband beam-forming networks utilizing planar hybrid couplers and phase shifters | |
US2789271A (en) | Hybrid ring coupling arrangement | |
JP3908071B2 (en) | Rotary joint | |
US4982171A (en) | Coaxial-waveguide phase shifter | |
Kazemi et al. | Design of a wide band eight-way compact SIW power combiner fed by a low loss GCPW-to-SIW transition | |
RU2271056C1 (en) | Combined multichannel revolving adapter | |
Raza et al. | A low loss rat race balun in gap waveguide technology | |
Yuan et al. | A broadband low-profile monopulse comparator for dual-circularly polarized feeder | |
Zhang et al. | Efficient design of axially corrugated coaxial-type multi-band horns for reflector antennas | |
Nagaraja et al. | Dual frequency feed horn design for a compact cloud and precipitation radar operating at Ka-and W-band | |
RU2819745C1 (en) | Circular polarization monopulse feed | |
US3188588A (en) | Te01 mode coaxial waveguide system and rotary joint | |
Torpi et al. | Ku band rotary joint design for SNG vehicles | |
AU2014218515B2 (en) | Wideband balanced coaxial waveguide antenna feed system and method | |
Nagaraja et al. | Design of 94/238 GHz dual-frequency feed horn for atmospheric radar applications | |
JP3360118B2 (en) | Horizontally polarized antenna | |
Lu et al. | Substrate-Integrated Dual-Band Leaky-Wave Antenna With Open Stopband Suppression | |
CN214336912U (en) | Vivaldi antenna | |
Roy | The frequency-independent wideband planar log-periodic antenna for multiband applications |