RU2701047C1 - Resonator of ultrahigh-frequency electromagnetic oscillations in the form of a dielectric trihedral one-sided surface with metal plates - Google Patents
Resonator of ultrahigh-frequency electromagnetic oscillations in the form of a dielectric trihedral one-sided surface with metal plates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701047C1 RU2701047C1 RU2018135240A RU2018135240A RU2701047C1 RU 2701047 C1 RU2701047 C1 RU 2701047C1 RU 2018135240 A RU2018135240 A RU 2018135240A RU 2018135240 A RU2018135240 A RU 2018135240A RU 2701047 C1 RU2701047 C1 RU 2701047C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal plates
- resonator
- dielectric
- trihedral
- sided surface
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C7/00—Modulating electromagnetic waves
- H03C7/02—Modulating electromagnetic waves in transmission lines, waveguides, cavity resonators or radiation fields of antennas
- H03C7/025—Modulating electromagnetic waves in transmission lines, waveguides, cavity resonators or radiation fields of antennas using semiconductor devices
- H03C7/027—Modulating electromagnetic waves in transmission lines, waveguides, cavity resonators or radiation fields of antennas using semiconductor devices using diodes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к конструкции резонаторов сверхвысокочастотного диапазона, предназначенных для генерации, преобразования, приема и передачи электромагнитных колебаний определенной частоты на базе цифровой активной фазированной антенной решетки (ЦАФАР). The invention relates to radio engineering, in particular to the design of microwave resonators designed to generate, convert, receive and transmit electromagnetic waves of a certain frequency based on a digital active phased antenna array (CAFAR).
Известен емкостной контур [1], предназначенный для преобразования энергии непосредственно либо в механическую, либо электрическую. Недостатком известного контура является то, что он представляет собой только электрическую емкость, а не полноценный колебательный контур, состоящий из емкости и индуктивности. Known capacitive circuit [1], designed to convert energy directly to either mechanical or electrical. A disadvantage of the known circuit is that it is only an electric capacitance, and not a full-fledged oscillatory circuit, consisting of capacitance and inductance.
Известен емкостной контур [2], предназначенный для формирования двух различных частот. Недостатком известного контура является то, что он не способен сформировать электромагнитное колебание с круговой поляризацией.Known capacitive circuit [2], designed to form two different frequencies. A disadvantage of the known circuit is that it is not able to form an electromagnetic oscillation with circular polarization.
Целью изобретения является решение технической задачи повышения резонансных характеристик колебательного контура в режимах бегущей и стоячей волны с изменением плоскости поляризации электромагнитного колебания.The aim of the invention is to solve the technical problem of increasing the resonance characteristics of the oscillatory circuit in the traveling and standing wave modes with a change in the plane of polarization of electromagnetic waves.
Техническим результатом является улучшение резонансных характеристик в режимах бегущей и стоячей волны с возможностью формирования электромагнитных излучений с круговой поляризацией.The technical result is to improve the resonance characteristics in the traveling and standing wave modes with the possibility of the formation of electromagnetic radiation with circular polarization.
Указанный технический результат достигается тем, что резонатор сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний выполнен в виде диэлектрической трехгранной односторонней поверхности с металлическими обкладками кольцевой структуры. В каждом поперечном сечении такой поверхности имеется трехфазная емкостная составляющая, которая образованна треугольным диэлектриком покрытого с трех граней металлическими обкладками. Замыкание в виде односторонней поверхности Мебиуса из этих трех металлических обкладок формирует одну металлическую обкладку в виде трех витков короткозамкнутой индуктивности. Электромагнитное колебание такого резонатора будет иметь круговую поляризацию.The specified technical result is achieved in that the microwave resonator is made in the form of a dielectric trihedral one-sided surface with metal plates of a ring structure. In each cross section of such a surface there is a three-phase capacitive component, which is formed by a triangular dielectric coated with three faces with metal plates. The shorting in the form of a one-sided Moebius surface from these three metal plates forms one metal plate in the form of three turns of a short-circuited inductance. The electromagnetic oscillation of such a resonator will have circular polarization.
Указанные признаки взаимосвязаны между собой и являются существенными для получения требуемого технического результата в виде колебательного контура для генерации электромагнитных колебаний с круговой поляризацией.These signs are interconnected and are essential to obtain the desired technical result in the form of an oscillatory circuit for the generation of electromagnetic oscillations with circular polarization.
Резонатор сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний представляет собой диэлектрическую трехгранную одностороннюю поверхность с металлическими обкладками. На фиг.1 приведена структура трехгранного диэлектрического кольца с металлическими обкладками 1, 2, 3. В каждом сечении резонатора имеется трехфазная емкость. В отличие от обычной емкости с двумя обкладками, трехфазная емкость имеет обкладки, расположенные на сторонах правильного треугольника. При прохождении трехфазного синусоидального сигнала вдоль этих обкладок, будут происходить те же явления, что и в обычных трехфазных линиях передачи электроэнергии.The microwave resonator resonator is a dielectric trihedral one-sided surface with metal plates. Figure 1 shows the structure of a trihedral dielectric ring with
Однако, для СВЧ диапазона характерно увеличение взаимовлияния этих обкладок друг на друга за счет возрастания величин индуктивных и емкостных реактивных сопротивлений при увеличении частоты. However, the microwave range is characterized by an increase in the mutual influence of these plates on each other due to an increase in the values of inductive and capacitive reactances with increasing frequency.
Если длина окружности кольцевого резонатора совпадает с длиной волны СВЧ колебания, то в контуре возникнет стоячая волна, причем она может иметь постоянную величину вектора поляризации, причем, направление поляризации может иметь определенную частоту вращения. If the circumference of the ring resonator coincides with the wavelength of the microwave oscillations, then a standing wave will appear in the circuit, and it can have a constant value of the polarization vector, moreover, the direction of polarization can have a certain rotation frequency.
Если же, длина окружности резонатора соответствует 4/3 длине волны СВЧ колебания, то в резонаторе будет сформировано трехфазное синусоидальное колебание в виде стоячей или бегущей электромагнитной волны с круговой поляризацией, представленной на фиг. 2. В этом случае в различных сечениях резонатора будет различная форма заряда металлических обкладок 1, 2, 3 и форма электрических полей между ними. На фиг. 3 представлены различные варианты распределения электрических полей между металлическими обкладками.If, however, the cavity circumference corresponds to 4/3 of the microwave wavelength, then a three-phase sinusoidal oscillation will be formed in the cavity in the form of a standing or traveling electromagnetic wave with circular polarization, shown in FIG. 2. In this case, in different sections of the resonator there will be a different charge form of the
На фиг. 4 изображена структура резонатора сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний в виде диэлектрической трехгранной односторонней поверхности с металлическими обкладками. Резонатор отличается от аналогичного на фиг. 1 тем, что металлические обкладки в одном месте разрезаны и перекручены против часовой стрелки на угол 120 градусов. In FIG. 4 shows the structure of the resonator of microwave electromagnetic waves in the form of a dielectric trihedral one-sided surface with metal plates. The resonator differs from that in FIG. 1 by the fact that the metal plates in one place are cut and twisted counterclockwise at an angle of 120 degrees.
В результате, электромагнитная волна при движении по металлической обкладке 1, совершив полный оборот, попадет на металлическую обкладку 2. Далее, электромагнитная волна, совершив второй полный оборот, попадет на металлическую обкладку 3. Затем, после третьего полного оборота, электромагнитная волна вернется на металлическую обкладку 1. As a result, the electromagnetic wave, when moving along the
На фиг. 5 изображена структура резонатора с перекрученными металлическими обкладками по часовой стрелке на угол 120 градусов. In FIG. 5 shows a resonator structure with twisted metal plates clockwise at an angle of 120 degrees.
Электромагнитная волна от такого резонатора может быть полноценно принята только таким же резонатором, так как любой другой приемный контур не способен сформировать трехфазный резонанс. Резонатор сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний в виде диэлектрической трехгранной односторонней поверхности с металлическими обкладками целесообразно использовать в составе сверхрегенеративных цифровых приемо-передающих устройств.An electromagnetic wave from such a resonator can be fully received only by the same resonator, since any other receiving circuit is not able to form a three-phase resonance. It is advisable to use a resonator of microwave electromagnetic oscillations in the form of a dielectric trihedral one-sided surface with metal plates as part of ultra-regenerative digital transceivers.
Резонатор сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний в виде диэлектрической трехгранной односторонней поверхности с металлическими обкладками позволяет ЦАФАР осуществлять надежное скрытное сканирование окружающего пространства, причем сам локатор запеленговать будет невозможно, так как для этого потребуются такие же резонаторы.The resonator of microwave electromagnetic waves in the form of a dielectric trihedral one-sided surface with metal plates allows the CAFAR to carry out reliable covert scanning of the surrounding space, and it will be impossible to detect the locator itself, since this will require the same resonators.
Для изготовления резонаторов сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний в виде диэлектрической трехгранной односторонней поверхности с металлическими обкладками целесообразно применить 3D принтер с возможность печати металлическим и диэлектрическим порошками.For the manufacture of microwave resonators in the form of a dielectric trihedral one-sided surface with metal plates, it is advisable to use a 3D printer with the ability to print metal and dielectric powders.
Литература.Literature.
1. Патент РФ на изобретение №2353995. Емкостной контур / Игнатов Б.Н., опубл. 27.04.2009.1. RF patent for the invention No. 2353995. Capacitive circuit / Ignatov BN, publ. 04/27/2009.
2. Патент РФ на изобретение №2616440. Кодово-импульсный модулятор сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний в виде многослойной поверхности Мебиуса с p-i-n-диодами / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Крячко А.Ф., Челушкин Д.А., Шкурко А.С., опубл. 14.04.2015.2. RF patent for the invention No. 2616440. Code-pulse modulator of microwave electromagnetic waves in the form of a multilayer Moebius surface with p-i-n-diodes / Ismailov T.A., Gadzhiev H.M., Kryachko A.F., Chelushkin D.A., Shkurko A.S., publ. 04/14/2015.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018135240A RU2701047C1 (en) | 2018-10-05 | 2018-10-05 | Resonator of ultrahigh-frequency electromagnetic oscillations in the form of a dielectric trihedral one-sided surface with metal plates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018135240A RU2701047C1 (en) | 2018-10-05 | 2018-10-05 | Resonator of ultrahigh-frequency electromagnetic oscillations in the form of a dielectric trihedral one-sided surface with metal plates |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2701047C1 true RU2701047C1 (en) | 2019-09-24 |
Family
ID=68063445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018135240A RU2701047C1 (en) | 2018-10-05 | 2018-10-05 | Resonator of ultrahigh-frequency electromagnetic oscillations in the form of a dielectric trihedral one-sided surface with metal plates |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2701047C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001097320A2 (en) * | 2000-06-09 | 2001-12-20 | The Government Of The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | The mobius resonator and filter |
| RU2353995C2 (en) * | 2007-05-31 | 2009-04-27 | Борис Николаевич Игнатов | Capacitance loop |
| WO2015157326A9 (en) * | 2014-04-07 | 2015-11-12 | Synergy Microwave Corporation | Metamaterial resonator based device |
| RU2616440C1 (en) * | 2015-11-16 | 2017-04-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дагестанский государственный технический университет" | Codes-switching modulator of microwave electromagnetic oscillations in form of multilayer surface mobius with the p-i-n-diodes |
| RU2623096C2 (en) * | 2015-05-20 | 2017-06-22 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Торий" | MULTI-BEAM KLYSTRON WITH RING RESONATORS WORKING IN FORM OF E0n0 FLUCTUATIONS |
-
2018
- 2018-10-05 RU RU2018135240A patent/RU2701047C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001097320A2 (en) * | 2000-06-09 | 2001-12-20 | The Government Of The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | The mobius resonator and filter |
| RU2353995C2 (en) * | 2007-05-31 | 2009-04-27 | Борис Николаевич Игнатов | Capacitance loop |
| WO2015157326A9 (en) * | 2014-04-07 | 2015-11-12 | Synergy Microwave Corporation | Metamaterial resonator based device |
| RU2623096C2 (en) * | 2015-05-20 | 2017-06-22 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Торий" | MULTI-BEAM KLYSTRON WITH RING RESONATORS WORKING IN FORM OF E0n0 FLUCTUATIONS |
| RU2616440C1 (en) * | 2015-11-16 | 2017-04-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дагестанский государственный технический университет" | Codes-switching modulator of microwave electromagnetic oscillations in form of multilayer surface mobius with the p-i-n-diodes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9608564B2 (en) | Metamaterial resonator based device | |
| Wu et al. | Design of leaky‐wave antenna with wide beam‐scanning angle and low cross‐polarisation using novel miniaturised composite right/left‐handed transmission line | |
| Joshi et al. | Frequency switching of electrically small patch antenna using metamaterial loading | |
| RU2701047C1 (en) | Resonator of ultrahigh-frequency electromagnetic oscillations in the form of a dielectric trihedral one-sided surface with metal plates | |
| Zheng et al. | Multifunctional leaky-wave antenna with tailored radiation and filtering characteristics based on flexible mode-control principle | |
| JP5636957B2 (en) | Wireless communication device | |
| JP6305353B2 (en) | Microstrip device, reflectarray, microstrip antenna and microstrip array antenna | |
| RU2616440C1 (en) | Codes-switching modulator of microwave electromagnetic oscillations in form of multilayer surface mobius with the p-i-n-diodes | |
| Dong et al. | Generation of plane spiral orbital angular momentum microwave with ring dielectric resonator antenna | |
| Negri et al. | Wireless radiative near-field links through wideband Bessel-beam launchers | |
| Kawasaki et al. | Ku band second harmonic N-coupled push-push oscillator array using microstrip resonator | |
| Kim et al. | High Q-factor compact coils having non-uniform wire width for wireless power transfer system | |
| RU2690693C1 (en) | Fractal interconnected resonators of ultrahigh-frequency electromagnetic oscillations in the form of dielectric three-sided one-side surfaces with metal plates | |
| Kumar et al. | Numerical computation of resonant frequency of gap coupled circular microstrip antennas | |
| RU2604893C1 (en) | Small-size antenna | |
| Ma et al. | Beam scanning range expansion of liquid crystal based leaky wave antennas | |
| Menzel | Planar leaky-wave antennas-early concepts and actual results | |
| Kumar et al. | Triple band miniaturized patch antenna loaded with metamaterial unit cell for defense applications | |
| Foo | Electronically steerable, low-sidelobe, CRLH-metamaterial leaky-wave antenna | |
| Lu et al. | High impedance surface for the design of the hankel inward leaky wave antenna | |
| Horestani et al. | A Wideband Rotary-Joint-Free H-Plane Horn Antenna With 360-Degree Steerable Radiation Pattern Using Gap Waveguide Technology | |
| Kirichenko et al. | Peculiarities of intermode interaction in quasi-optical dielectric disk resonators in the case of internal excitation of parasitic oscillations | |
| Jaghargh | Effect of Interdigital Capacitor on CRLH Leaky Wave Antenna Based on J-Shaped Metamaterial | |
| Agarwal et al. | Closed ring resonator based absorber for C and X band applications | |
| Pelekanidis et al. | Circular and square SRR exploitation as a means for wireless power transfer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |