RU2760763C1

RU2760763C1 - Transition from waveguide to asymmetric strip line

Info

Publication number: RU2760763C1
Application number: RU2020139305A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Ефимович Ионов; Кирилл Андреевич Иванов
Original assignee: Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар"
Priority date: 2020-12-01
Filing date: 2020-12-01
Publication date: 2021-11-30

Abstract

FIELD: electric elements.

SUBSTANCE: invention relates to the UHF technology and can be used in complex miniature paths and apparatuses. The transition from a waveguide to an asymmetric strip line with equal wave resistances comprises a segment of a rectangular waveguide (RWG), a segment of an asymmetric strip line (NPL), interconnected over the surface of transmission of an electromagnetic wave from the waveguide to the strip line, indicated by a number, a current-carrying conductor of the asymmetric strip line, connected with the outer side of the wide wall of the RWG using a quarter-wave open circuit stub from an asymmetric or symmetrical strip line, located parallel to the wide walls and connected at one end to the end of the conductor, and the grounding base of the NPL is the extension of the other wide wall of the RWG.

EFFECT: simplification of the structure and increase in the security thereof.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в сложных миниатюрных трактах и устройствах.The invention relates to microwave technology and can be used in complex miniature circuits and devices.

Известен волноводно-микрополосковый переход (патент SU 1474766 A1, Н01Р 5/107, опубликован 23.04.1989 г. ), содержащий отрезок прямоугольного волновода, в котором к середине одной из широких стенок присоединен клинообразный гребень, и отрезок микрополосковой линии, токонесущий проводник которого связан с клинообразным гребнем, а заземляющее основание которого является продолжением другой широкой стенки отрезка прямоугольного волновода, отличающийся тем, что с целью уменьшения габаритов и повышения надежности при изоляции токонесущего проводника но постоянному току, токонесущий проводник связан с клинообразным гребнем электромагнитно посредством введенного четвертьволнового полоскового проводника, расположенного между клинообразным гребнем параллельно широким стенкам и подключенного одним концом к концу токонесущего проводника отрезка микрополосковой линии. Недостатком данного технического решения является сложность конструкции из-за консольного расположения введенного четвертьволнового полоскового проводника внутри отрезка прямоугольного волновода и, как следствие, сложность его крепления, что несколько снижает надежность при эксплуатации.Known waveguide-microstrip junction (patent SU 1474766 A1, H01P 5/107, published on April 23, 1989), containing a segment of a rectangular waveguide, in which a wedge-shaped ridge is connected to the middle of one of the wide walls, and a segment of a microstrip line, the current-carrying conductor of which is connected with a wedge-shaped ridge, and the grounding base of which is a continuation of another wide wall of a segment of a rectangular waveguide, characterized in that in order to reduce the size and increase reliability when insulating a current-carrying conductor but direct current, the current-carrying conductor is electromagnetically connected to the wedge-shaped ridge by means of an introduced quarter-wave strip conductor located between the wedge-shaped ridge parallel to the wide walls and a segment of the microstrip line connected at one end to the end of the current-carrying conductor. The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design due to the cantilever arrangement of the introduced quarter-wave strip conductor inside a segment of a rectangular waveguide and, as a consequence, the complexity of its fastening, which somewhat reduces the reliability during operation.

Техническим решением, в котором отсутствует отмеченный недостаток, является предлагаемое авторами изобретение.The technical solution, which does not have the noted drawback, is the invention proposed by the authors.

Техническими результатами предлагаемого изобретения являются упрощение конструкции, повышение ее надежности при изоляции токонесущего проводника по постоянному току и осуществление возможности простой подачи напряжения постоянного тока на разомкнутый конец четвертьволнового шлейфа из несимметричной или симметричной полосковой линии.The technical results of the proposed invention are to simplify the design, increase its reliability when insulating a current-carrying conductor for direct current and making it possible to simply supply a direct current voltage to the open end of a quarter-wave loop from an asymmetrical or symmetrical strip line.

Указанные технические результаты достигаются за счет того, что конструкция перехода с волновода на несимметричную полосковую линию содержит четвертьволновой разомкнутый шлейф из нессиметричной или симметричной нолосовкой линии, расположенной на внешней стенке волновода, причем шлейф расположен на твердой поверхности диэлектрика, а не консольно в воздухе.These technical results are achieved due to the fact that the design of the transition from the waveguide to an asymmetric strip line contains a quarter-wave open loop from an asymmetric or symmetrical strip line located on the outer wall of the waveguide, and the train is located on a solid surface of the dielectric, and not cantilever in the air.

Конструкция перехода с волновода на несимметричную полосковую линию, осуществленная с использованием четвертьволнового разомкнутого шлейфа из несимметричной полосковой линии, представлена на Фиг. 1 и Фиг. 2. На Фиг. 3 изображена конструкция перехода с использованием четвертьволнового разомкнутого шлейфа из симметричной полосковой линии.The design of the transition from a waveguide to an asymmetrical strip line, implemented using a quarter-wave open loop from an asymmetrical strip line, is shown in Fig. 1 and FIG. 2. In FIG. 3 shows the construction of a transition using a quarter-wave open loop from a symmetrical strip line.

На Фиг. 1 показан разрез перехода вдоль продольной оси волновода и несимметричной полосковой линии с четвертьволновым разомкнутым шлейфом.FIG. 1 shows a section of the transition along the longitudinal axis of the waveguide and an asymmetric strip line with a quarter-wave open loop.

На Фиг. 2 показан вид на переход со стороны широкой стенки волновода и полоска несимметричной полосковой линии.FIG. 2 shows a view of the transition from the side of the wide wall of the waveguide and a strip of an asymmetric strip line.

На Фиг. 3 приведен разрез перехода с симметричным разомкнутым шлейфом на основе симметричной полосковой линии.FIG. 3 shows a section of a transition with a symmetrical open loop based on a symmetrical strip line.

Переход с волновода на несимметричную полосковую линию с одинаковыми волновыми сопротивлениями содержит отрезок прямоугольного волновода (ОПВ) 1, отрезок несимметричной полосковой линии 2, соединенные друг с другом по поверхности передачи электромагнитной волны из волновода в полосковую линию, обозначенной цифрой 7, токонесущий проводник 3 несимметричной полосковой линии, связанный с наружной стороной широкой стенки ОПВ 1 с помощью четвертьволнового разомкнутого шлейфа 4 из несимметричной или из симметричной полосковой линии, расположенного параллельно широким стенкам и подключенного одним концом к концу проводника 3, а заземляющее основание 5 которого является продолжением другой широкой стенки 6 ОПВ 1.The transition from the waveguide to an asymmetric strip line with the same wave impedances contains a section of a rectangular waveguide (OPV) 1, a section of an asymmetrical strip line 2, connected to each other along the surface of transmission of an electromagnetic wave from the waveguide to a strip line, indicated by the number 7, a current-carrying conductor 3 of an asymmetric strip line connected to the outer side of the wide wall of the OPV 1 using a quarter-wave open loop 4 from an asymmetric or from a symmetrical strip line, located parallel to the wide walls and connected at one end to the end of the conductor 3, and the grounding base 5 of which is a continuation of the other wide wall 6 of the OPV 1 ...

СВЧ сигнал поступает на отрезок 1 прямоугольного волновода, передается без отражений в отрезок 2 несимметричной полосковой линии благодаря тому, что волновые сопротивления этих отрезков равны. Четвертьволновой разомкнутый шлейф 4 из несимметричной или из симметричной полосковой линии, расположенный на внешней стороне широкой стенки волновода 1 и подключенный одним концом к концу проводника 3, обеспечивает электромагнитную связь между отрезком 1 прямоугольного волновода и отрезком 2 несимметричной полосковой линии. Для достижения большей широкополосности перехода желательно, чтобы волновое сопротивление четвертьволнового шлейфа было как можно малым.The microwave signal enters the section 1 of a rectangular waveguide, is transmitted without reflections to the section 2 of an asymmetric strip line due to the fact that the wave impedances of these sections are equal. A quarter-wave open loop 4 from an asymmetric or symmetrical strip line, located on the outside of the wide wall of the waveguide 1 and connected at one end to the end of the conductor 3, provides electromagnetic communication between the section 1 of the rectangular waveguide and the section 2 of the asymmetrical strip line. To achieve a wider transition bandwidth, it is desirable that the characteristic impedance of the quarter-wave stub is as small as possible.

Упрощение конструкции и осуществление возможности простой подачи напряжения постоянного тока достигается за счет размещения четвертьволнового разомкнутого шлейфа на наружной стенке волновода, а не внутри волновода как в прототипе. Повышение надежности конструкции повышается за счет того, что шлейф расположен на твердой поверхности диэлектрика, а не консольно в воздухе. Наличие диэлектрика также увеличивает электрическую прочность конструкции в зоне перехода.Simplification of the design and implementation of the possibility of a simple supply of DC voltage is achieved by placing a quarter-wave open loop on the outer wall of the waveguide, and not inside the waveguide as in the prototype. The design reliability is increased due to the fact that the plume is located on a solid dielectric surface, and not cantilever in the air. The presence of a dielectric also increases the dielectric strength of the structure in the transition zone.

Claims

The transition from a waveguide to an asymmetrical strip line with the same wave impedances, containing a section of a rectangular waveguide and a section of an asymmetrical strip line, the current-carrying conductor of which is connected to the wide wall of the waveguide using a quarter-wave open loop from an asymmetric or from a symmetrical strip line, characterized in that the train is from an asymmetrical or a symmetrical strip line is located on the outside of the wide wall of the waveguide.