RU2735366C1 - Coaxial transition from symmetrical strip to waveguide of rectangular cross-section - Google Patents

Coaxial transition from symmetrical strip to waveguide of rectangular cross-section Download PDF

Info

Publication number
RU2735366C1
RU2735366C1 RU2020105281A RU2020105281A RU2735366C1 RU 2735366 C1 RU2735366 C1 RU 2735366C1 RU 2020105281 A RU2020105281 A RU 2020105281A RU 2020105281 A RU2020105281 A RU 2020105281A RU 2735366 C1 RU2735366 C1 RU 2735366C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
waveguide
strip
symmetrical
segment
section
Prior art date
Application number
RU2020105281A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Ефимович Ионов
Кирилл Андреевич Иванов
Станислав Вадимович Миннебаев
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар"
Priority to RU2020105281A priority Critical patent/RU2735366C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2735366C1 publication Critical patent/RU2735366C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions

Landscapes

  • Waveguides (AREA)

Abstract

FIELD: microwave equipment.
SUBSTANCE: invention relates to microwave equipment, particularly, to transitions. Strip-waveguide junction comprises a section of a regular rectangular cross-section waveguide, 180-degree turned in transition zone, with a short-circuited quarter-wave section of the turned portion, and in place of rotation there is a wall divided into two parts and between the broad walls of waveguide segment and 180° rotated segment there is a small gap, which includes the line of symmetry of the strips gap symmetric stripline docked with the rotation end of the regular waveguide of rectangular cross section, wherein strip of symmetrical stripline passes through the opening of the divided into two parts walls and forms between the walls of the gap and the strip a symmetrical quarter-wave stripline loop opened on the end. Waveguide, symmetrical strip lines, short-circuited quarter-wave loop and open symmetrical quarter-wave loop can have filling with different dielectrics.
EFFECT: design of a coaxial strip-and-waveguide transition between a regular rectangular cross-section waveguide and a symmetrical strip line with galvanic isolation between the waveguide and the strip and the possibility of supplying DC voltage to the strip.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в качестве согласованного перехода между симметричной полосковой линией и регулярным волноводом прямоугольного сечения.The invention relates to microwave technology and can be used as a matched transition between a symmetric strip line and a regular rectangular waveguide.

Известен коаксиально-волноводный переход [Патент № RU 2517678 H01P 5/00, опубл. 27.05.2014], содержащий отрезок коаксиальной линии, отрезок регулярного волновода, закороченного торцевой стенкой, элемент связи, согласующий элемент, выполненный в виде нескольких конструктивно объединенных прямоугольных параллелепипедов, причем основание нижнего прямоугольного параллелепипеда, являющееся основанием согласующего элемента, сопряжено со стенкой отрезка регулярного волновода, перпендикулярной направлению вектора Е, а основание каждого следующего прямоугольного параллелепипеда сопряжено с верхней плоскостью предыдущего прямоугольного параллелепипеда, причем ширина и длина каждого следующего прямоугольного параллелепипеда равна или меньше ширины предыдущего прямоугольного параллелепипеда, причем стенки всех прямоугольных параллелепипедов, обращенные к торцевой стенке отрезка регулярного волновода, расположены в одной плоскости, а верхняя и боковые стенки согласующего элемента расположены на расстоянии от стенок отрезка регулярного волновода, причем согласующий элемент связан с коаксиальной линией через элемент связи, отличающийся тем, что в стенке согласующего элемента, обращенной к торцевой стенке отрезка регулярного волновода, расположенной на некотором расстоянии от торцевой стенки отрезка регулярного волновода, выполнено отверстие связи, в котором соосно установлен элемент связи, объединяющий согласующий элемент с центральным проводником коаксиальной линии, расположенной перпендикулярно торцевой стенке отрезка регулярного волновода и соосно с элементом связи, причем поперечные размеры отверстия связи в согласующем элементе больше поперечных размеров элемента связи, а ось отрезка коаксиальной линии расположена в плоскости симметрии согласующего элемента, совпадающей с плоскостью симметрии отрезка регулярного волновода и максимумом вектора Е.Known coaxial-waveguide transition [Patent No. RU 2517678 H01P 5/00, publ. 05/27/2014], containing a segment of a coaxial line, a segment of a regular waveguide shorted by an end wall, a coupling element, a matching element made in the form of several structurally combined rectangular parallelepipeds, and the base of the lower rectangular parallelepiped, which is the base of the matching element, is conjugated with the wall of a segment of a regular waveguide , perpendicular to the direction of the vector E, and the base of each next rectangular parallelepiped is conjugated with the upper plane of the previous rectangular parallelepiped, and the width and length of each next rectangular parallelepiped is equal to or less than the width of the previous rectangular parallelepiped, and the walls of all rectangular parallelepipeds facing the end wall of a segment of a regular waveguide, are located in the same plane, and the top and side walls of the matching element are located at a distance from the walls of the section of the regular waveguide, and the matching coupling element an with a coaxial line through a coupling element, characterized in that a coupling hole is made in the wall of the matching element facing the end wall of the regular waveguide segment, located at some distance from the end wall of the regular waveguide segment, in which the coupling element is installed coaxially, uniting the matching element with the central conductor of the coaxial line located perpendicular to the end wall of the regular waveguide segment and coaxial with the coupling element, and the transverse dimensions of the coupling hole in the matching element are larger than the transverse dimensions of the coupling element, and the axis of the coaxial line segment is located in the plane of symmetry of the matching element coinciding with the symmetry plane of the segment regular waveguide and the maximum of the vector E.

Недостатком такого коаксиально-волноводного перехода является, при наличии гальванической развязки между центральным проводником коаксиальной линии и согласующим элементом, отсутствие возможности подвести к центральному проводнику коаксиальной линии напряжение постоянного тока внутри перехода из-за того, что все части коаксиальной линии находятся внутри перехода и не доступны для подвода. Такая необходимость возникает при подключении выхода коаксиальной линии перехода, например, к активному элементу схемы устройства.The disadvantage of such a coaxial-waveguide junction is, in the presence of a galvanic isolation between the central conductor of the coaxial line and the matching element, the inability to supply a DC voltage inside the junction to the central conductor of the coaxial line due to the fact that all parts of the coaxial line are inside the junction and are not accessible for the approach. Such a need arises when connecting the output of the coaxial transition line, for example, to the active element of the device circuit.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение возможности подвода к концу полоска разомкнутого симметричного полоскового четвертьволнового шлейфа напряжения постоянного тока, так как этот конец находится снаружи конструкции перехода.The technical result of the present invention is to provide the possibility of supplying to the end of the strip of an open symmetrical strip quarter-wave DC voltage loop, since this end is located outside the junction structure.

Заявленный переход с волновода прямоугольного сечения на симметричную полосковую линию обладает совокупностью существенных признаков, неизвестных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.The claimed transition from a rectangular waveguide to a symmetrical strip line has a set of essential features unknown from the prior art for products of this purpose, which allows us to conclude that the criterion of "novelty" for the invention is met.

Заявляемый полосково-волноводный переход, 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 claimed strip-waveguide junction, in the opinion of the applicant and the authors, meets the criterion of "inventive step", tk. for specialists it does not follow explicitly from the state of the art, i.e. not known from available sources of scientific, technical and patent information as of the filing date.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется при помощи рисунков.The essence of the invention is illustrated with the help of drawings.

На Фиг. 1 представлен разрез перехода по продольной оси волновода и полосковой линии.FIG. 1 shows a section of the transition along the longitudinal axis of the waveguide and the strip line.

На Фиг. 2 показан вид перехода со стороны широкой стенки волновода.FIG. 2 shows a view of the transition from the side of the wide wall of the waveguide.

На Фиг. 3 изображён поперечный разрез перехода в месте разделённой стенки.FIG. 3 shows a cross-section of the transition at the site of the split wall.

Полосково-волноводный переход содержит отрезок 1 регулярного волновода прямоугольного сечения, в зоне перехода повёрнутого на 180 градусов с закороченным четвертьволновым отрезком повёрнутой части 2, а в месте поворота между широкими стенками отрезка волновода 1 и повёрнутым на 180° отрезком 2 находится разделённая на две части по продольной линии симметрии волновода стенка 3 и в ней имеется небольшой проём в который входит по линии симметрии зазора между отрезком волновода 1 отрезком повёрнутой части 2 полосок 4 симметричной полосковой линии 5, состыкованной с торцом поворота регулярного волновода прямоугольного сечения, при этом полосок симметричной полосковой линии 4 проходит через проём разделённой на две части стенки 3 и образует между стенками зазора и полоском разомкнутый на конце симметричный четвертьволновый полосковый шлейф 6. Волновод 1, короткозамкнутый шлейф 2, симметричная полосковая линия 5 и симметричный четвертьволновый полосковый шлейф 6 могут иметь заполнение разными диэлектриками. Волновые сопротивления регулярного волновода и симметричной полосковой линии должны быть равны.The strip-waveguide junction contains a segment 1 of a regular rectangular waveguide, in the transition zone rotated by 180 degrees with a short-circuited quarter-wave segment of the rotated part 2, and at the place of rotation between the wide walls of the waveguide segment 1 and a 180 ° rotated segment 2 is divided into two parts along the longitudinal line of symmetry of the waveguide is wall 3 and it has a small opening into which along the line of symmetry of the gap between the segment of the waveguide 1 the segment of the rotated part 2 of the strips 4 of the symmetrical strip line 5 docked with the end face of the rotation of the regular waveguide of rectangular cross section passes through the opening of the wall 3 divided into two parts and forms between the walls of the gap and the strip a symmetrical quarter-wave strip stub 6, open at the end, 6. Waveguide 1, short-circuited stub 2, symmetrical strip line 5 and symmetrical quarter-wave strip stub 6 may have different filling dielectrics. The characteristic impedances of a regular waveguide and a symmetrical strip line must be equal.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Поскольку устройство перехода имеет свойство взаимности, то для удобства описания прохождения сигнала, вход сигнала выбран со стороны отрезка 1 волновода прямоугольного сечения.Since the transition device has the property of reciprocity, for the convenience of describing the signal passage, the signal input is selected from the side of the segment 1 of the rectangular waveguide.

СВЧ сигнал волны Н10 с отрезка 1 волновода прямоугольного сечения проходит через поворот на 180 градусов в короткозамкнутый волноводный шлейф 2 и, отразившись от короткозамкнутого конца волноводного шлейфа, возвращается в зону поворота в противоположной фазе относительно фазы волны волновода 1 в сечении поворота, трансформируясь в ТЕМ волну для симметричной полосковой линии 4. В зоне поворота волновода прямоугольного сечения разомкнутый на конце симметричный полосковый четвертьволновый шлейф 6 замкнут по СВЧ. Поэтому СВЧ сигнал проходит в симметричную полосковую линию 4 без отражения, так как волновые сопротивления волновода 1 и симметричной полосковой линии 4 равны. При этом имеется возможность подачи напряжения постоянного тока через разомкнутый конец симметричного полоскового четвертьволнового шлейфа 6.The microwave signal of the H10 wave from the section 1 of the rectangular waveguide passes through a 180-degree turn into a short-circuited waveguide stub 2 and, reflected from the short-circuited end of the waveguide stub, returns to the turning zone in the opposite phase relative to the phase of the waveguide wave 1 in the turning section, transforming into a TEM wave for a symmetrical strip line 4. In the zone of rotation of the rectangular waveguide, the symmetrical strip quarter-wave loop 6, which is open at the end, is closed by microwave. Therefore, the microwave signal passes into the symmetrical strip line 4 without reflection, since the wave impedances of the waveguide 1 and the symmetrical strip line 4 are equal. In this case, it is possible to supply a DC voltage through the open end of the symmetrical strip quarter-wave loop 6.

Claims (1)

Соосный полосково-волноводный переход, содержащий отрезок симметричной полосковой линии и отрезок регулярного волновода прямоугольного сечения, имеющие одинаковые волновые сопротивления, отличающийся тем, что отрезок регулярного волновода прямоугольного сечения в зоне перехода повёрнут на 180 градусов, причём повёрнутый отрезок представляет собой закороченный на конце четвертьволновый шлейф, а в месте поворота между широкими стенками отрезка волновода и повёрнутой на 180 градусов отрезком находится разделённая на две части стенка, имеющая небольшой зазор, в который входит по линии симметрии зазора полосок симметричной полосковой линии, состыкованной с торцом поворота регулярного волновода прямоугольного сечения, при этом полосок симметричной полосковой линии проходит через проём разделённой на две части стенки и образует между стенками зазора и полоском разомкнутый на конце симметричный четвертьволновый полосковый шлейф. A coaxial strip-waveguide junction containing a segment of a symmetric strip line and a segment of a regular rectangular waveguide having the same wave impedances, characterized in that a segment of a regular rectangular waveguide in the transition zone is rotated 180 degrees, and the rotated segment is a quarter-wave train shorted at the end , and at the place of rotation between the wide walls of the waveguide segment and the segment rotated by 180 degrees, there is a wall divided into two parts, which has a small gap, which enters along the line of symmetry of the gap of the strips of a symmetrical strip line docked with the end face of the rotation of a regular rectangular waveguide, while strips of a symmetrical strip line passes through the opening of the wall divided into two parts and forms between the walls of the gap and the strip a symmetrical quarter-wave strip loop open at the end.
RU2020105281A 2020-02-05 2020-02-05 Coaxial transition from symmetrical strip to waveguide of rectangular cross-section RU2735366C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020105281A RU2735366C1 (en) 2020-02-05 2020-02-05 Coaxial transition from symmetrical strip to waveguide of rectangular cross-section

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020105281A RU2735366C1 (en) 2020-02-05 2020-02-05 Coaxial transition from symmetrical strip to waveguide of rectangular cross-section

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2735366C1 true RU2735366C1 (en) 2020-10-30

Family

ID=73398236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020105281A RU2735366C1 (en) 2020-02-05 2020-02-05 Coaxial transition from symmetrical strip to waveguide of rectangular cross-section

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2735366C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118156757A (en) * 2024-05-13 2024-06-07 成都雷电微力科技股份有限公司 Suspension microstrip line transition structure of partial filling dielectric waveguide

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3462713A (en) * 1967-07-19 1969-08-19 Bell Telephone Labor Inc Waveguide-stripline transducer
SU1241316A1 (en) * 1984-04-27 1986-06-30 Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете Waveguide-coplanar junction
SU1467621A1 (en) * 1986-12-10 1989-03-23 Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Coplanar waveguide junction
US5075648A (en) * 1989-03-30 1991-12-24 Electromagnetic Sciences, Inc. Hybrid mode rf phase shifter and variable power divider using the same
RU2402843C1 (en) * 2009-11-20 2010-10-27 Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." Waveguide transition
RU2517678C1 (en) * 2012-11-27 2014-05-27 Открытое акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения Coaxial-waveguide transition
JP5766971B2 (en) * 2011-02-17 2015-08-19 日本無線株式会社 Waveguide transmission line converter
CN108493550A (en) * 2018-03-07 2018-09-04 西北大学 A kind of efficient broadband magnetic coupling type waveguide-microstrip transformation structure

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3462713A (en) * 1967-07-19 1969-08-19 Bell Telephone Labor Inc Waveguide-stripline transducer
SU1241316A1 (en) * 1984-04-27 1986-06-30 Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете Waveguide-coplanar junction
SU1467621A1 (en) * 1986-12-10 1989-03-23 Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Coplanar waveguide junction
US5075648A (en) * 1989-03-30 1991-12-24 Electromagnetic Sciences, Inc. Hybrid mode rf phase shifter and variable power divider using the same
RU2402843C1 (en) * 2009-11-20 2010-10-27 Корпорация "САМСУНГ ЭЛЕКТРОНИКС Ко., Лтд." Waveguide transition
JP5766971B2 (en) * 2011-02-17 2015-08-19 日本無線株式会社 Waveguide transmission line converter
RU2517678C1 (en) * 2012-11-27 2014-05-27 Открытое акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения Coaxial-waveguide transition
CN108493550A (en) * 2018-03-07 2018-09-04 西北大学 A kind of efficient broadband magnetic coupling type waveguide-microstrip transformation structure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118156757A (en) * 2024-05-13 2024-06-07 成都雷电微力科技股份有限公司 Suspension microstrip line transition structure of partial filling dielectric waveguide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7009467B2 (en) Directional coupler
US7015771B2 (en) Directional coupler
RU2735366C1 (en) Coaxial transition from symmetrical strip to waveguide of rectangular cross-section
US8471647B2 (en) Power divider
US3958193A (en) Tapered septum waveguide transducer
US20200220245A1 (en) Waveguide Interconnection with Glide Symmetrically Positioned Holes for Avoiding Leakage
US20080079632A1 (en) Directional coupler for balanced signals
US4039975A (en) E plane folded hybrid with coaxial difference port
Durga et al. Millimeter wave in-line coaxial-to-rectangular waveguide transition
US10243249B2 (en) Multi-stage broadband directional coupler
US10147992B2 (en) Planar via-less crossover having coplanar waveguide configurations and stub layers
Tomiyasu et al. The transvar directional coupler
US2848689A (en) Matching device for microwave shunt tee
CN107732396B (en) Power divider based on substrate integrated waveguide
WO2023159627A1 (en) Waveguide transition apparatus and electronic device
Kim et al. Design of wideband directional couplers using three types of broadside coupled-lines
Uysal et al. Nonuniform transmission line codirectional couplers for hybrid MIMIC and superconductive applications
Eccleston Folded substrate-integrated waveguide out-of-phase power divider
RU2433524C1 (en) Shf power amplifier
US2935702A (en) Coaxial microwave hybrid structures
Fahmi et al. Contra-directional 3dB 90° hybrid coupler in ridge waveguides using even and odd TE modes
Kim et al. CPW MMIC coupler based on offset broadside air-gap coupling fabricated by standard airbridge processes
Atkishkin Design of Lange Coupler and Marchand Balun Based on the Wire Over Dielectric Over Ground Plane Transmission Line
Chan et al. Design and analysis of a decade bandwidth 180° hybrid coupler
Vasylchenko et al. A very compact CPW-to-CPS balun for UWB antenna feeding