RU2817522C1 - Волноводно-микрополосковый переход - Google Patents
Волноводно-микрополосковый переход Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817522C1 RU2817522C1 RU2023132580A RU2023132580A RU2817522C1 RU 2817522 C1 RU2817522 C1 RU 2817522C1 RU 2023132580 A RU2023132580 A RU 2023132580A RU 2023132580 A RU2023132580 A RU 2023132580A RU 2817522 C1 RU2817522 C1 RU 2817522C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waveguide
- rectangular waveguide
- section
- rectangular
- microwave
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 3
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к сверхвысокочастотной и крайне высокочастотной технике и может быть использовано в области радиолокации, радионавигации, связи, антенно-фидерных системах и измерительной технике в качестве трансформирующего элемента между прямоугольными волноводными и микрополосковыми линиями передачи. ВМП интегрирован в корпус СВЧ или КВЧ модуля, выполненного в виде совмещённых основания и крышки и образован последовательным соединением прямоугольного волноводного отрезка, подводимого перпендикулярно к отрезку планарной линии. Соединение прямоугольного волноводного отрезка и отрезка планарной линии образовано полосковым излучателем, являющимся частью металлического токопроводящего топологического рисунка, нанесённого на диэлектрическую подложку, которая частично внесена в полость прямоугольного волноводного отрезка и расположена в плоскости симметрии его узких стенок. Техническим результатом является расширение частотного диапазона рабочих частот. 6 ил.
Description
Изобретение относится к сверхвысокочастотной (СВЧ) и крайне высокочастотной (КВЧ) технике и может быть использовано в области радиолокации, радионавигации, связи, антенно-фидерных системах и измерительной технике в качестве трансформирующего элемента между прямоугольными волноводными и микрополосковыми линиями передачи.
Уровень техники
Известен волноводно-полосковый переход (ВМП) (патент SU № 1513545, МПК H01P 5/107, опубл. 07.10.1989), содержащий отрезок прямоугольного волновода с закороченный торцевой стенкой, подключенный к отрезку полосковой линии, размещенной на диэлектрической подложке, через элемент связи, выполненный в виде полоска, являющегося продолжением токонесущего проводника отрезка полосковой линии.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является ВМП, полученный согласно способу реализации переходной структуры волновод-микрополоска миллиметрового диапазона волн (патент CN № 104934676, МПК H01P11/00, опубл. 23.09.2015), который содержит отрезки прямоугольного волновода и микрополосковой линии, соединённые перпендикулярно при помощи планарного элемента связи прямоугольной формы, выполненного металлическим напылением вместе с микрополосковой линией на диэлектрической подложке. Сторона подложки с элементом связи внесена во внутреннее пространство волновода.
Недостатком известных устройств является относительно узкий частотный диапазон рабочих частот.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание конструкции ВМП, которая обладает расширенным рабочим диапазоном частот.
Техническим результатом является расширение частотного диапазона рабочих частот
Технический результат достигается за счёт того, что в волноводно-микрополосковом переходе, содержащем перпендикулярное соединение двух отрезков линий передачи, выполненных в виде короткозамкнутого прямоугольного волновода и планарной линии, которое образовано полосковым излучателем, соединённым с планарной линией и являющимся частью металлического токопроводящего топологического рисунка, нанесённого на диэлектрическую подложку, которая частично внесена в полость прямоугольного волновода и расположена в плоскости симметрии его узких стенок, согласно предложенному решению, прямоугольный волноводно-микрополосковый переход выполнен в корпусе СВЧ/КВЧ-модуля, образованного совмещёнными основанием и крышкой, причем прямоугольный волноводный отрезок выполнен с подстроечным выступом, при этом три стенки прямоугольного волноводного отрезка сформированы внутренней поверхностью глухого паза, выполненного в основании корпуса, а четвёртая стенка образована сопрягаемой поверхностью крышки, и замыкает проводящий контур прямоугольного волноводного отрезка, открытый конец которого заканчивается торцевой волноводной фланцевой соединительной поверхностью СВЧ/КВЧ-модуля, образованного поверхностями основания и крышки, бóльшая ось симметрии полоскового излучателя параллельна короткозамкнутому торцу волновода, перпендикулярна его широкой стенке и находится на расстоянии, равном четверти длины волны на средней частоте рабочего диапазона волноводного отрезка.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется рисунками, где на фиг. 1 представлена часть СВЧ/КВЧ-модуля (далее - модуля) без крышки, в котором выполнен заявляемый ВМП, с различными вариантами подвода волноводного канала, представленными видами Б и Д; на фиг. 2 представлен вид сбоку модуля со стороны волноводного фланца (фиг.1), на фиг. 3 показана область сечения в ВПМ В-В на фиг. 1, на фиг. 4 показан выносной вид Г ВМП на фиг. 1, на фиг. 5 представлен изометрический вид сдвоенного макетного ВМП без крышки, на фиг. 6 представлены частотные зависимости амплитуд коэффициентов отражения и передачи сдвоенного макетного ВМП, выполненного согласно заявляемой конструкции.
На фиг 1-4 обозначено:
1 - основание (корпус модуля);
2 - крышка;
3 - прямоугольный волноводный отрезок;
4 - отрезок планарной линии;
5 - полосковый излучатель;
6 - топологический рисунок диэлектрической подложки;
7 - микрополосковый согласующий трансформатор;
8 - микрополосковая линия;
9 - диэлектрическая подложка;
10 - подстроечный выступ;
11 - волноводная фланцевая поверхность.
Осуществление изобретения
Изобретение представляет собой ВМП, интегрированный в СВЧ или КВЧ модуль, который образован совмещёнными основанием 1 и крышкой 2. ВМП состоит из двух последовательно соединённых отрезков линий передачи, а именно, прямоугольного волноводного отрезка 3, подводимого перпендикулярно к отрезку планарной линии 4. Соединение прямоугольного волноводного отрезка 3 и отрезка планарной линии 4 образовано полосковым излучателем 5, являющимся частью металлического токопроводящего топологического рисунка 6, который также включает микрополосковый согласующий трансформатор 7 и микрополосковую линию 8. Топологический рисунок 6 нанесён на диэлектрическую подложку 9, которая частично внесена в полость прямоугольного волноводного отрезка 3 и расположена в плоскости симметрии его узких стенок. Полосковый излучателя 6 имеет прямоугольную форму, причём его бóльшая ось симметрии параллельна короткозамкнутому торцу волновода и находится на расстоянии, равном четверти длины волны на средней частоте рабочего диапазона волноводного отрезка, и вместе с подстроечным выступом 10 в прямоугольном волноводном отрезке 3, образует электрическую колебательную систему с его стенками, изменяющую тип вводимых в неё волн. Три стенки прямоугольного волноводного отрезка 3 сформированы внутренней поверхностью полости, образованной глухим пазом, вырезанным продольно в основании 1 модуля, а четвертая стенка образована сопрягаемой поверхностью крышки 2, которая замыкает проводящий контур прямоугольного волноводного отрезка 3. Открытый конец прямоугольного волноводного отрезка заканчивается торцевой волноводной фланцевой поверхностью 11, которая образована поверхностями основания 1 и крышки 2.
В конструкции ВМП возможно выполнение прямоугольного волноводного отрезка 3 изогнутой или прямой формы, подводимого перпендикулярно к отрезку планарной линии 4 (фиг. 1).
Макет ВМП выполнен с прямоугольными волноводными отрезками 3 сечением 3,759х1,88 мм и волноводным фланцем 11 WR15. Микрополосковая линия 8 нанесена на диэлектрическую подложку 9 из оксида алюминия толщиной 0,254 мм и имеет ширину регулярного отрезка 0,11 мм.
Устройство работает следующим образом: распространяющаяся в прямоугольном волноводном отрезке 3 волна H10, отражаясь от торцевой стенки, испытывает интерференцию, в результате которой на полосковом излучателе 5, наводится изменяющийся электрический потенциал, и происходит первичная трансформация волны H10 волновода в поперечную (квази-ТЕМ) волну микрополосковой линии 8, окончательная трансформация которой происходит после прохождения микрополоскового согласующего трансформатора 7. Поскольку заявляемый ВМП является взаимным КВЧ- или СВЧ-устройством, то преобразование волны возможно и в обратном направлении.
Частотный диапазон работы заявляемого перехода перекрывает весь частотный диапазон работы прямоугольного волноводного отрезка 3 на основной моде, что достигается благодаря наличию подстроечного выступа 10 в волноводном отрезке 3, обеспечивающему работу колебательной системы излучатель-стенки в широком диапазоне частот.
Для демонстрации работоспособности заявляемого устройства на фиг. 6 представлены частотные зависимости амплитуд коэффициентов отражения и передачи в диапазоне 50-75 ГГц сдвоенного макетного образца заявляемого ВМП (фиг. 5), откуда видно, что частотный диапазон работы заявляемого устройства более чем в 5 раз шире частотного диапазона работы прототипа.
Claims (1)
- Волноводно-микрополосковый переход, содержащий перпендикулярное соединение двух отрезков линий передачи, выполненных в виде короткозамкнутого прямоугольного волновода и планарной линии, которое образовано полосковым излучателем, соединённым с планарной линией и являющимся частью металлического токопроводящего топологического рисунка, нанесённого на диэлектрическую подложку, которая частично внесена в полость прямоугольного волновода и расположена в плоскости симметрии его узких стенок, отличающийся тем, что прямоугольный волноводно-микрополосковый переход выполнен в корпусе СВЧ/КВЧ-модуля, образованного совмещёнными основанием и крышкой, причем прямоугольный волноводный отрезок выполнен с подстроечным выступом, при этом три стенки прямоугольного волноводного отрезка сформированы внутренней поверхностью глухого паза, выполненного в основании корпуса, а четвёртая стенка образована сопрягаемой поверхностью крышки и замыкает проводящий контур прямоугольного волноводного отрезка, открытый конец которого заканчивается торцевой волноводной фланцевой соединительной поверхностью СВЧ/КВЧ-модуля, образованного поверхностями основания и крышки, ось симметрии полоскового излучателя параллельна короткозамкнутому торцу волновода, перпендикулярна его широкой стенке и находится на расстоянии, равном четверти длины волны на средней частоте рабочего диапазона волноводного отрезка.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2817522C1 true RU2817522C1 (ru) | 2024-04-16 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1735945A1 (ru) * | 1989-12-11 | 1992-05-23 | Предприятие П/Я А-7122 | Волноводно-микрополосковый переход |
| US6967542B2 (en) * | 2003-06-30 | 2005-11-22 | Lockheed Martin Corporation | Microstrip-waveguide transition |
| JP2007228036A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | 導波管／マイクロストリップ線路変換器 |
| RU2600506C1 (ru) * | 2015-10-02 | 2016-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Радио Гигабит" | Волноводно-микрополосковый переход |
| CN104934676B (zh) * | 2015-06-23 | 2018-03-09 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种毫米波频段波导‑微带过渡结构的实现方法 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1735945A1 (ru) * | 1989-12-11 | 1992-05-23 | Предприятие П/Я А-7122 | Волноводно-микрополосковый переход |
| US6967542B2 (en) * | 2003-06-30 | 2005-11-22 | Lockheed Martin Corporation | Microstrip-waveguide transition |
| JP2007228036A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | Mitsubishi Electric Corp | 導波管／マイクロストリップ線路変換器 |
| CN104934676B (zh) * | 2015-06-23 | 2018-03-09 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种毫米波频段波导‑微带过渡结构的实现方法 |
| RU2600506C1 (ru) * | 2015-10-02 | 2016-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Радио Гигабит" | Волноводно-микрополосковый переход |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6794950B2 (en) | Waveguide to microstrip transition | |
| US5867073A (en) | Waveguide to transmission line transition | |
| JP4017084B2 (ja) | マイクロ波伝送装置 | |
| US8089327B2 (en) | Waveguide to plural microstrip transition | |
| US4157516A (en) | Wave guide to microstrip transition | |
| US20210288391A1 (en) | Waveguide microstrip line converter | |
| JP5566169B2 (ja) | アンテナ装置 | |
| JP6143971B2 (ja) | 同軸マイクロストリップ線路変換回路 | |
| Tuan et al. | Bandwidth extension of planar microstrip-to-waveguide transition by controlling transmission modes through via-hole positioning in millimeter-wave band | |
| CN114188686B (zh) | H面波导/微带探针转换装置 | |
| RU2817522C1 (ru) | Волноводно-микрополосковый переход | |
| JP2010087651A (ja) | 導波管・ストリップ線路変換器 | |
| JP4013851B2 (ja) | 導波管平面線路変換装置 | |
| JPH10173407A (ja) | 導波管形分波器、および導波管形分波器の製造方法 | |
| US7403085B2 (en) | RF module | |
| JP3975978B2 (ja) | 線路変換器、高周波モジュールおよび通信装置 | |
| JP2008079085A (ja) | 伝送線路導波管変換器 | |
| EP1318563A2 (en) | Transmission line and transceiver | |
| JP2006081160A (ja) | 伝送路変換器 | |
| RU2237954C1 (ru) | Широкополосный волноводно-рупорный излучатель | |
| RU216808U1 (ru) | Антенна | |
| US6166614A (en) | Nonradiative planar dielectric line and integrated circuit | |
| RU2777656C1 (ru) | Волноводный вывод энергии СВЧ прибора | |
| JP7305059B2 (ja) | 導波管マイクロストリップ線路変換器 | |
| JP2000059103A (ja) | Ｎｒｄガイドによる反射係数位相調整器 |