RU2799560C1 - Compact coaxial waveguide adapter of the probe type - Google Patents
Compact coaxial waveguide adapter of the probe type Download PDFInfo
- Publication number
- RU2799560C1 RU2799560C1 RU2022126365A RU2022126365A RU2799560C1 RU 2799560 C1 RU2799560 C1 RU 2799560C1 RU 2022126365 A RU2022126365 A RU 2022126365A RU 2022126365 A RU2022126365 A RU 2022126365A RU 2799560 C1 RU2799560 C1 RU 2799560C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waveguide
- coaxial
- coaxial line
- probe
- transition
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в качестве согласованного перехода между коаксиальной линией и регулярным волноводом.The present invention relates to microwave technology and can be used as a matched transition between a coaxial line and a regular waveguide.
Известен коаксиально-волноводный переход US4463324A, представляющий собой отрезок прямоугольного волновода, соединенный с коаксиальной линией посредством зонда, параллельного электрическому полю внутри волновода.Known coaxial-waveguide transition US4463324A, which is a segment of a rectangular waveguide connected to a coaxial line through a probe parallel to the electric field inside the waveguide.
Недостатками такого коаксиально-волноводного перехода являются:The disadvantages of such a coaxial-waveguide transition are:
- переход не является соосным, так как коаксиальная линия входит в волновод через фланец волновода, а не через торцевую стенку;- the transition is not coaxial, since the coaxial line enters the waveguide through the waveguide flange, and not through the end wall;
- отсутствие какой-либо возможности настройки перехода в процессе изготовления.- the absence of any possibility of setting the transition in the manufacturing process.
Известны коаксиально-волноводные переходы RU2011245C и RU2678924C1, представляющие собой отрезок прямоугольного волновода, соединенный с коаксиальной линией посредством петли, перпендикулярной магнитному полю внутри волновода.Known coaxial-waveguide transitions RU2011245C and RU2678924C1, which is a segment of a rectangular waveguide connected to a coaxial line through a loop perpendicular to the magnetic field inside the waveguide.
Недостатками этих коаксиально-волноводных переходов являются:The disadvantages of these coaxial-waveguide transitions are:
- отсутствие гальванической развязки центрального проводника коаксиальной линии от стенки волновода;- lack of galvanic isolation of the central conductor of the coaxial line from the wall of the waveguide;
- большие габариты переходов;- large dimensions of transitions;
- отсутствие какой-либо возможности настройки перехода в процессе изготовления.- the absence of any possibility of setting the transition in the manufacturing process.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является коаксиально-волноводный переход RU2517678C1, 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, 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.The closest in technical essence to the proposed solution is a coaxial-waveguide transition RU2517678C1, 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 associated 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 associated 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 parallelepipeds facing the end wall of the regular waveguide segment are located in the same plane, and the upper and side walls of the matching element are located at a distance from the walls of the regular waveguide segment, and the matching element is connected to the coaxial line through the coupling element, in the wall of the matching element facing the end On the wall of the regular waveguide segment, located at some distance from the end wall of the regular waveguide segment, a coupling hole is made, in which the coupling element is installed coaxially, connecting the matching element with the central conductor of the coaxial line, located perpendicular to the end wall of the regular waveguide segment and coaxially with the coupling element, and the transverse dimensions of the coupling hole in the matching element are greater than the transverse dimensions of the coupling element, and the axis of the coaxial line segment is located in the symmetry plane of the matching element, coinciding with the symmetry plane of the regular waveguide segment and the maximum of the vector E.
Недостатками такого коаксиально-волноводного перехода являются большие габариты перехода, а также отсутствие какой-либо возможности настройки перехода в процессе изготовления.The disadvantages of such a coaxial-waveguide transition are the large dimensions of the transition, as well as the absence of any possibility of setting the transition during the manufacturing process.
Перед автором стояла задача создания коаксиально-волноводного перехода, лишенного перечисленных недостатков прототипа.The author was faced with the task of creating a coaxial-waveguide transition, devoid of the listed disadvantages of the prototype.
Данная задача решается за счет того, что коаксиально-волноводный переход содержит отрезок регулярного волновода, закороченного торцевой стенкой, и расположенный перпендикулярно ей отрезок коаксиальной линии, которая проложена по внутренней стороне широкой стенки регулярного волновода. Внешний проводник коаксиальной линии на входе в волновод и на своем конце внутри волновода гальванически соединен со стенкой волновода. К центральному проводнику коаксиальной линии на конце линии, находящемся внутри волновода, присоединен зонд цилиндрической формы параллельный электрическому полю внутри волновода (перпендикулярный оси коаксиальной линии). Расстояния от торцевой стенки до зонда, от торцов зонда до широких стенок волновода и от цилиндрической поверхности зонда до металлической оболочки коаксиальной линии внутри волновода подобраны по условию минимального коэффициента отражения от перехода в целом.This problem is solved due to the fact that the coaxial-waveguide transition contains a segment of a regular waveguide shorted by the end wall, and a segment of the coaxial line located perpendicular to it, which is laid along the inner side of the wide wall of the regular waveguide. The outer conductor of the coaxial line at the entrance to the waveguide and at its end inside the waveguide is galvanically connected to the wall of the waveguide. A cylindrical probe parallel to the electric field inside the waveguide (perpendicular to the axis of the coaxial line) is attached to the central conductor of the coaxial line at the end of the line located inside the waveguide. The distances from the end wall to the probe, from the ends of the probe to the wide walls of the waveguide, and from the cylindrical surface of the probe to the metal sheath of the coaxial line inside the waveguide are selected according to the condition of the minimum reflection coefficient from the junction as a whole.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение минимальных размеров перехода, а также гальванической развязки между центральным проводником коаксиальной линии и согласующим элементом, упрощение конструкции коаксиально-волноводного перехода, возможность реализации коаксиально-волноводного перехода с параллельным расположением волновода и коаксиальной линии и возможностью настройки в процессе изготовления.The technical result of the invention is to ensure the minimum dimensions of the transition, as well as galvanic isolation between the central conductor of the coaxial line and the matching element, simplify the design of the coaxial-waveguide transition, the possibility of implementing a coaxial-waveguide transition with a parallel arrangement of the waveguide and the coaxial line and the possibility of customization in the manufacturing process.
Заявляемый коаксиально-волноводный переход обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.The inventive coaxial-waveguide transition has a set of essential features not known from the prior art for products of this purpose, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty".
Заявляемый коаксиально-волноводный переход, по мнению заявителя и автора, соответствует критерию «изобретательский уровень», так как для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, то есть не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.The claimed coaxial-waveguide transition, according to the applicant and the author, meets the criterion of "inventive step", since for specialists it does not explicitly follow from the prior art, that is, it is not known from available sources of scientific, technical and patent information at the date of filing the application.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется при помощи чертежей, где:The essence of the invention is illustrated with the help of drawings, where:
- на Фиг. 1 приведен поперечный разрез коаксиально-волноводного перехода;- in Fig. 1 shows a cross section of a coaxial-waveguide transition;
- на Фиг. 2 приведен коаксиально-волноводный переход с отрезком регулярного круглого волновода.- in Fig. 2 shows a coaxial-waveguide transition with a segment of a regular circular waveguide.
Коаксиально-волноводный переход содержит отрезок регулярного волновода 1, закороченного торцевой стенкой 2, и расположенный перпендикулярно ей отрезок коаксиальной линии 3, которая проложена по внутренней стороне широкой стенки регулярного волновода. Внешний проводник коаксиальной линии на входе в волновод и на своем конце внутри волновода гальванически соединен со стенкой волновода. К центральному проводнику коаксиальной линии на конце линии, находящемся внутри волновода, присоединен зонд цилиндрической формы 4 параллельный электрическому полю внутри волновода (перпендикулярный оси коаксиальной линии). Расстояния от торцевой стенки 2 до зонда 4, от торцов зонда 4 до широких стенок волновода и от цилиндрической поверхности зонда 4 до металлической оболочки коаксиальной линии 3 внутри волновода подобраны по условию минимального коэффициента отражения от перехода в целом.The coaxial-waveguide transition contains a section of a
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
СВЧ сигнал с отрезка коаксиальной линии 3 поступает на элемент связи 4 в виде зонда, представляющий собой продолжение центрального проводника отрезка коаксиальной линии 3. Элемент связи 4, расположенный на конце центрального проводника коаксиальной линии, трансформирует ТЕМ волну в коаксиальной линии в волну H10 волновода и одновременно согласует волновые сопротивления волновода и коаксиальной линии. Настройка перехода при изготовлении по частоте на минимум коэффициента отражения может осуществляться путем перемещения коаксиальной линии вдоль ее оси с последующей фиксацией ее с помощью, например, пайки. Устройство взаимно.The microwave signal from the segment of the
На Фиг. 1 и Фиг. 2 приведены в качестве примера основные размеры для перехода с прямоугольного волновода сечением 23×10 мм на коаксиальный кабель РК50-2-25. Переход имеет КСВН≤1,2 в полосе 10% и величину переходного ослабления не более 0,2 дБ.On FIG. 1 and FIG. 2 shows as an example the main dimensions for the transition from a rectangular waveguide with a cross section of 23 × 10 mm to a coaxial cable PK50-2-25. The transition has VSWR≤1.2 in the 10% band and the value of the transition attenuation is not more than 0.2 dB.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2799560C1 true RU2799560C1 (en) | 2023-07-06 |
Family
ID=
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU728738A3 (en) * | 1976-07-20 | 1980-04-15 | Томсон-Цсф (Фирма) | Coaxial wave-guide junction |
JPS568901A (en) * | 1979-07-05 | 1981-01-29 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | Coaxial-waveguide converter |
US4463324A (en) * | 1982-06-03 | 1984-07-31 | Sperry Corporation | Miniature coaxial line to waveguide transition |
JPS61224502A (en) * | 1985-03-28 | 1986-10-06 | New Japan Radio Co Ltd | Waveguide-coaxial cable converter |
SU1539872A1 (en) * | 1988-03-25 | 1990-01-30 | Предприятие П/Я А-1649 | Coaxial waveguide junction |
JPH0352001Y2 (en) * | 1986-01-09 | 1991-11-11 | ||
JPH07273513A (en) * | 1994-02-14 | 1995-10-20 | Nippondenso Co Ltd | Coaxial waveguide converter |
DE19545493A1 (en) * | 1995-12-06 | 1997-06-12 | Daimler Benz Aerospace Ag | Waveguide coaxial cable adaptor |
WO2001082405A1 (en) * | 2000-04-20 | 2001-11-01 | The Boeing Company | Redundant microwave system with passive switching |
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU728738A3 (en) * | 1976-07-20 | 1980-04-15 | Томсон-Цсф (Фирма) | Coaxial wave-guide junction |
JPS568901A (en) * | 1979-07-05 | 1981-01-29 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | Coaxial-waveguide converter |
US4463324A (en) * | 1982-06-03 | 1984-07-31 | Sperry Corporation | Miniature coaxial line to waveguide transition |
JPS61224502A (en) * | 1985-03-28 | 1986-10-06 | New Japan Radio Co Ltd | Waveguide-coaxial cable converter |
JPH0352001Y2 (en) * | 1986-01-09 | 1991-11-11 | ||
SU1539872A1 (en) * | 1988-03-25 | 1990-01-30 | Предприятие П/Я А-1649 | Coaxial waveguide junction |
JPH07273513A (en) * | 1994-02-14 | 1995-10-20 | Nippondenso Co Ltd | Coaxial waveguide converter |
DE19545493A1 (en) * | 1995-12-06 | 1997-06-12 | Daimler Benz Aerospace Ag | Waveguide coaxial cable adaptor |
WO2001082405A1 (en) * | 2000-04-20 | 2001-11-01 | The Boeing Company | Redundant microwave system with passive switching |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4651115A (en) | Waveguide-to-microstrip transition | |
US4482899A (en) | Wide bandwidth hybrid mode feeds | |
WO1993022802A2 (en) | Waveguide to transmission line transition | |
US8570212B2 (en) | Waveguide converter, antenna and radar device | |
WO2016186136A1 (en) | Coaxial microstrip line conversion circuit | |
US4983933A (en) | Waveguide-to-stripline directional coupler | |
US6603438B2 (en) | High power broadband feed | |
US4801903A (en) | Waveguide loop directional coupler | |
US4890117A (en) | Antenna and waveguide mode converter | |
RU2799560C1 (en) | Compact coaxial waveguide adapter of the probe type | |
JP2014007456A (en) | Coaxial waveguide converter and manufacturing method therefor | |
EP0293419B1 (en) | Probe coupled waveguide multiplexer | |
US3380057A (en) | Dual band ridged feed horn | |
GB2175145A (en) | Wide-band polarization diplexer | |
US3284725A (en) | Microwave coupler for combining two orthogonally polarized waves utilizing a ridge-like impedance matching member | |
US4458217A (en) | Slot-coupled microwave diplexer and coupler therefor | |
JP2016092551A (en) | Millimeter wave transmission line conversion structure | |
JPH0235801A (en) | Small ridge waveguide and coaxial line converter | |
JP2007104156A (en) | Converter and antenna element equipped with converter | |
US4396921A (en) | Matching section for multi-arm spiral antenna | |
JPH0680965B2 (en) | Dielectric-loaded taper waveguide | |
EP0428118A2 (en) | Right-Angle junction for rectangular waveguides | |
US2970284A (en) | Waveguide-to-coaxial line transducer | |
CN113097724B (en) | Dielectric resonant antenna | |
KR100502981B1 (en) | Method for coupling an NRD waveguide with a rectangular waveguide directly and NRD waveguide thereof |