RU2668340C1

RU2668340C1 - Double waveguide tee

Info

Publication number: RU2668340C1
Application number: RU2017142078A
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Хомяков; Антон Львович Гусев; Андрей Викторович Иванов; Евгений Васильевич Манаенков
Original assignee: Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2018-09-28

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.SUBSTANCE: invention relates to radio engineering, in particular to double tees. Double waveguide tee contains a rectangular waveguide forming two lateral arms, to the wide and narrow walls of which rectangular waveguides are formed that form the E and H arms, the longitudinal axes of which lie in the plane of symmetry of the double waveguide tee, as well as an alignment element, and in addition to the rectangular waveguide forming the E-arm, an angular bend in the H-plane with an angle of rotation of 90°≤α<180° is introduced. Rib formed by the inner walls of the angular bending in the H-plane is located within the rectangular waveguide forming two lateral arms.EFFECT: constructive simplification of the devices in which it enters, while maintaining its electrical characteristics.4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к элементам волноводного тракта, и может быть использовано в волноводной, антенной и СВЧ измерительной технике.The invention relates to radio engineering, and in particular to elements of the waveguide path, and can be used in waveguide, antenna and microwave measurement techniques.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является двойной волноводный тройник, содержащий прямоугольный волновод, образующий два боковых плеча, к широкой и узкой стенкам которого пристыкованы прямоугольные волноводы, образующие Е- и Н-плечи, и элементом согласования, выполнен в виде стержня, расположенного на цилиндрическом пьедестале (патент США №4413242, Н01Р 5/20, 1983 г. ).Closest to the claimed technical solution is a double waveguide tee containing a rectangular waveguide that forms two side arms, to the wide and narrow walls of which are joined rectangular waveguides that form the E- and H-arms, and the matching element is made in the form of a rod located on a cylindrical pedestal (US patent No. 4413242, H01P 5/20, 1983).

Недостатком прототипа является ортогональное расположение Е- и Н-плеч, приводящее к увеличению размеров компоновки волноводного тракта малогабаритных устройств, в состав которых входит двойной волноводный тройник.The disadvantage of the prototype is the orthogonal arrangement of the E- and H-arms, leading to an increase in the size of the layout of the waveguide tract of small-sized devices, which include a double waveguide tee.

Перед авторами стояла задача создания двойного волноводного тройника, лишенного данного недостатка.The authors were faced with the task of creating a double waveguide tee, devoid of this drawback.

Техническим результатом заявляемого двойного волноводного тройника является конструктивное упрощение устройств, в состав которых он входит, при одновременном сохранении его электрических характеристик.The technical result of the claimed double waveguide tee is a constructive simplification of the devices in which it is included, while maintaining its electrical characteristics.

Технический результат заявляемого двойного волноводного тройника - конструктивное упрощение устройств, в состав которых он входит, при одновременном сохранении его электрических характеристик - достигается за счет того, что в прямоугольный волновод, образующий Е-плечо, дополнительно введен уголковый изгиб в Н-плоскости с углом поворота 90°<α<180°, при этом ребро, образованное внутренними стенками уголкового изгиба в Н-плоскости, расположено в пределах прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.The technical result of the inventive double waveguide tee - a structural simplification of the devices that it is part of while maintaining its electrical characteristics - is achieved due to the fact that an angular bend in the H-plane with an angle of rotation is additionally introduced into the rectangular waveguide that forms the E-shoulder 90 ° <α <180 °, while the rib formed by the inner walls of the angular bend in the H-plane is located within a rectangular waveguide that forms two side shoulders.

Узкая стенка прямоугольного волновода, образующего Е-плечо, совпадает с широкой стенкой прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.The narrow wall of the rectangular waveguide forming the E-arm coincides with the wide wall of the rectangular waveguide forming two lateral shoulders.

Элемент согласования выполнен в виде фигуры вращения, установленной в плоскости симметрии двойного волноводного тройника на широкой стенке прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.The matching element is made in the form of a rotation figure mounted in the symmetry plane of the double waveguide tee on the wide wall of a rectangular waveguide that forms two lateral shoulders.

Боковые стенки прямоугольных волноводов, образующих Е- и Н-плечи, имеют радиальное сопряжение.The side walls of rectangular waveguides forming the E- and H-arms have a radial conjugation.

Заявляемый двойной волноводный тройник обладает совокупностью существующих признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна" для изобретения.The inventive double waveguide tee has a combination of existing features not known from the prior art for products of this purpose, which allows us to conclude that the criterion of "novelty" for the invention.

Заявляемый двойной волноводный тройник, по мнению заявителя и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.The inventive double waveguide tee, according to the applicant and the authors, meets the criterion of "inventive step", because for specialists, it does not explicitly follow from the prior art, i.e. not known from available sources of scientific, technical and patent information at the filing date.

Сущность предлагаемого решения поясняется с помощью чертежа, на котором представлена конструкция двойного волноводного тройника, в которой боковые стенки прямоугольных волноводов, образующих Е- и Н-плечи, имеют радиальное сопряжение.The essence of the proposed solution is illustrated using the drawing, which shows the design of a double waveguide tee, in which the side walls of the rectangular waveguides forming the E- and H-arms have radial conjugation.

В качестве примера рассмотрен двойной волноводный тройник, в котором угол поворота α=90°, а элемент согласования выполнен в виде стержня, расположенного на цилиндрическом пьедестале.As an example, a double waveguide tee is considered in which the rotation angle is α = 90 °, and the matching element is made in the form of a rod located on a cylindrical pedestal.

Двойной волноводный тройник состоит из прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча 1 и 2, к широкой и узкой стенкам которого пристыкованы прямоугольные волноводы, образующие Е-плечо 3 и Н-плечо 4. В прямоугольный волновод, образующий Е-плечо 3, дополнительно введен 90° уголковый изгиб в Н-плоскости 5, при этом узкая стенка прямоугольного волновода, образующего Е-плечо 3, совпадает с широкой стенкой прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча 1 и 2. Элемент согласования 6 установлен в плоскости симметрии двойного волноводного тройника на широкой стенке прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча 1 и 2.The double waveguide tee consists of a rectangular waveguide forming two lateral arms 1 and 2, to the wide and narrow walls of which are joined rectangular waveguides forming the E-arm 3 and H-arm 4. An additional 90 are introduced into the rectangular waveguide forming the E-arm 3 ° angular bending in the H-plane 5, while the narrow wall of the rectangular waveguide forming the E-arm 3 coincides with the wide wall of the rectangular waveguide forming two side arms 1 and 2. Matching element 6 is installed in the plane of symmetry of the double waveguide th tee of a broad wall of a rectangular waveguide, which forms two side arms 1 and 2.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

СВЧ-сигнал, поступивший на вход прямоугольного волновода, образующего Н-плечо 4, проходит по нему и делится между боковыми плечами 1 и 2 на два синфазных сигнала одинаковой амплитуды. СВЧ-сигнал, поступивший на вход прямоугольного волновода, образующего Е-плечо 3, проходит по нему и поступает на вход 90° уголкового изгиба в Н-плоскости 5, где происходит изменение направления его распространения. Далее СВЧ-сигнал делится между боковыми плечами 1 и 2 на два противофазных сигнала одинаковой амплитуды. Прямоугольные волноводы, образующие Е-плечо 3 и Н-плечо 4, являются развязанными. Согласование прямоугольных волноводов, образующих Е-плечо 3 и Н-плечо 4, обеспечивается за счет выбора оптимальных размеров элемента согласования 6.The microwave signal received at the input of the rectangular waveguide forming the H-arm 4 passes through it and is divided between the side arms 1 and 2 into two in-phase signals of the same amplitude. The microwave signal received at the input of a rectangular waveguide forming an E-arm 3 passes through it and enters the 90 ° input of angular bending in the H-plane 5, where the direction of its propagation changes. Next, the microwave signal is divided between the side arms 1 and 2 into two antiphase signals of the same amplitude. The rectangular waveguides forming the E-arm 3 and the H-arm 4 are decoupled. The matching of the rectangular waveguides forming the E-arm 3 and the H-arm 4 is ensured by choosing the optimal dimensions of the matching element 6.

При изготовлении двойного волноводного тройника, например, методом фрезеровки, существует возможность одновременного изготовления прямоугольных волноводов, образующих Е-плечо 3 и Н-плечо 4, при этом в процессе изготовления возникают радиальные сопряжения боковых стенок, образующих прямой угол.In the manufacture of a double waveguide tee, for example, by milling, it is possible to simultaneously produce rectangular waveguides forming the E-arm 3 and H-arm 4, while in the manufacturing process there are radial mates of the side walls forming a right angle.

Для подтверждения правильности выбранного технического решения на предприятии был изготовлен ряд образцов двойных волноводных тройников Ка-диапазона, у которых в полосе рабочих частот не менее 10% КСВН не превышает значения 1,10.To confirm the correctness of the chosen technical solution, a number of samples of Ka-band double waveguide tees were manufactured at the enterprise, in which at least 10% of the VSWR does not exceed 1.10 in the operating frequency band.

На основании произведенных испытаний можно сделать вывод, что двойной волноводный тройник по своим электрическим характеристикам не уступает аналогам, но при этом имеет преимущество в конструктивно-технологическом исполнении, что подтверждает соответствие заявляемого решения критерию «промышленная применимость» для изобретения.Based on the tests performed, it can be concluded that the double waveguide tee is not inferior to its analogs in electrical characteristics, but it has an advantage in the design and technological performance, which confirms the compliance of the proposed solution with the criterion of "industrial applicability" for the invention.

Claims

1. A double waveguide tee containing a rectangular waveguide that forms two lateral arms, to the wide and narrow walls of which are joined rectangular waveguides that form E- and H-arms, the longitudinal axes of which lie in the plane of symmetry of the double waveguide tee, as well as a matching element that differs in that an angular bend in the H-plane with an angle of rotation of 90 ° ≤α <180 ° is additionally introduced into the rectangular waveguide forming the E-shoulder, while the rib formed by the inner walls of the angular bend in the H-plane is placed Jeno within rectangular waveguide, forming the two side arms.

2. The double waveguide tee according to claim 1, characterized in that the narrow wall of the rectangular waveguide forming the E-arm coincides with the wide wall of the rectangular waveguide forming two lateral shoulders.

3. The double waveguide tee according to claim 1, characterized in that the matching element is made in the form of a rotation figure mounted in the plane of symmetry of the double waveguide tee on the wide wall of a rectangular waveguide forming two lateral arms.

4. The double waveguide tee according to claim 1, characterized in that the side walls of the rectangular waveguides forming the E- and H-arms have radial conjugation.