Герметичный волноводно-микрополосковый переход (его варианты)

 

1. Герметичный волноводно-микрополосковый переход, содержащий отрезок волновода с торцовой стенкой и диэлектрическую.подложку, размещенную на внешней поверхности одной широкой стенки отрезка волновода, при этом на диэлектрической подложке соосно отрезку волновода нанесен токонесущий проводник, разомкнутый на конце и связанный с отрезком .волновода посредством полуволновой щели, выполненной в его широкой стенке и расположенной перпендикулярно токонесущему проводнику симметрично относительно него на расстоянии Лд/4 от его разомкнутого конца, где Лд-длина волны на-средней частоте, причем к токонесущему проводнику на расстоянии Д)/4 от его разомкнутого конца подключен средней частью перпендикулярный ему полуволновый проводник, а в отрезке волновода на внутренней поверхности другой широкой стенки размещен согласующий элемент, центр которого расположен на расстоянии 0,1 Л от торцовой стенки, о т л ичающийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания и уменьшения потерь, согласующий эле1мент выполнен в виде диэлектричес- .кого прямоугольного параллелепипеда, ориентированного наибольшие ребром Псфаллельно полуволновой щели и имеющего протяженность вдоль оси отрезка волновода не более 0,07Лд , при этом ближайшая к торцовой стенке кромка полуволновой щели расположена от нее на расстоянии d, лежащем в приделах 0,03 0,. .2. Герметичный волноводно-микрополосковый переход, содержащий отрезок волновода с торцовой стенкой и диэлектрическую подложку, размещенную на внешней поверхности одной ШИРОК.ОЙ стенки отрезка волновода, при этом на диэлектрической подложке соосно отрезку волновода нанесен «9 токонесущий проводник, разомкнутый на конце и связанный с отрезком волновода посредством полуволновой щели , выполненной в его широкой стенке и расположенной перпендикулярно токонесущему проводнику симметрично относительно него на расстоянии Лд/4 от его разомкнутого конца,где До длина волны ija средней частоте, приD Л 41 чем к токонесущему проводнику на расстоянии До/4 от его разомкнутого конца подключен средней частью перпендикулярный ему полуволновый проводэо ник, а в отрезке волновода на внутренней поверхности другой широкой (У1 стенки размещен согласукадий элемент, выполненный из металла, центр которого расположен на расстоянии 0,1 Дд от торцовой стенки, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания и уменьшения потерь, согласуклций элемент выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда , ориентированного наибольшим ребром параллельно полуволновой щели и имеющего протяженность вдоль оси отрезка волновода не более 0, при этом ближайшая к торцовой стенке кромка полуволновой щели расположена

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3C5D

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1(21) 3434571/18-09 (22) 10.05.82 (46) 15 ° 11.83. Бюл. Р 42 (72) В.М. Лямзин, P.Н. Тумакова, М.Ф. Воскобойник и В.Н. Буданов (53) 621.372.83(088.8) (56) 1. Патент ФРГ М 2616987, кл H 01 P 5/08, 1977.

2. Гвоздев В.И. Исследование и разработка.герметичных соединителей и устройств .ввода энергии интегральных схем СВЧ. Дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук. МИЭМ, N.

1977, с. 44-46 (прототип). (54) ГЕРМЕТИЧНЫЙ ВОЛНОВОДНО-МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ПЕРЕХОД (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Герметичный волноводно-микрополосковый переход, содержащий отрезок волновода с торцовой стенкой и диэлектрическую, подложку, размещенную на .внешней поверхности одной широкой стенки отрезка волновода, при этом на диэлектрической подложке соосно отрезку волновода нанесен тока-! несущий проводник, разомкнутый на конце и связанный с отрезком волновода посредством полуволновой щели, выполненной в его широкой стенке и .расположенной перпендикулярно токонесущему проводнику симметрично относительно него на расстоянии Лц/4 от его ра. зомкнутого конца, гдето - длйна волны на средней частоте, причем к токонесущему проводнику на расстоянии

Зо/4 от его разомкнутого конца подключен средней частью перпендикулярный ему полуволновый проводник, а в отрезке волновода на внутренней поверхности другой широкой стенки размещен согласующий элемент, центр которого расположен на расстоянии

0,1 А от торцовой стенки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания и уменьшения потерь, согласующий эле)мент выполнен в виде диэлектричес„„SU„„ ll 054851 А,кого прямоугольного параллелепипеда, ориентированного наибольшим ребром параллельно полуволновой щели и имеющего протяженность вдоль оси отрезка волновода не более 0,07 Ло, при этом ближайшая к торцовой стенке кромка полуволновой щели расположена от нее на расстоянии d, лежащем в пределах 0,03 Ло<3 < 0,05ЛО.

2. Герметичный волноводно-микрополосковый переход, содержащий отрезок волновода с торцовой стенкой и диэлектрическую-подложку, размещенную на внешней поверхности одной широкой стенки отрезка волновода, при этом на диэлектрической подложке соосно отрезку волновода нанесен токонесущий проводник, разомкнутый на конце и связанный с отрезком волновода посредством полуволновой щели, выполненной в его широкой стенке и расположенной перпендикулярно токонесущему проводнику симметрично относительно него на расстоянии Ло /4 от его разомкнутого конца,где Лс>" длина волны на средней частоте, причем к токонесущему проводнику на расстоянии Ло/4 от его разомкнутого конца подключен средней частью перпендикулярный ему полуволновый проводник, а в отрезке волновода на внутренней поверхности другой широкой стенки размещен согласующий элемент, выполненный из металла, центр которого расположен на расстоянии 0,1 ) „ от торцовой стенки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания и уменьшения потерь, согласующий элемент выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, ориентированного наибольшим ребром параллельно полуволновой щели и имеющего протяженность вдоль оси отрезка волновода не более 0,07 0 при этом ближайшая к торцовой стенке кромка полуволновой щели расположена

1054851 от нее на расстоянии d, лежащем в пределах 0,09ilp>jd>iO 15Ло.

3. Герметичный волноводно-микрополосковый переход, содержащий отрезок волновода с торцовой стенкой и диэлектрическую подложку, размещенную на внешней поверхности стенки отрезка волновода, при этом на диэлектрической подложке нанесен то-конесущий проводник, продольная ось которого лежит в плоскости продольного сечения отрезка волновода, токонесущий проводник разомкнут на конце и связан с отрезком волновода посредством полуволновои щели, выполненной в его стенке и расположенной перпендикулярно токонесущему проводнику симметрично относительно него на расстоянии hp/4 от его разомкнутого конца, где Ло- длина волны на средней частоте, причем к

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано ри построении миниатюрных герметичных волноводных узлов аппаратуры. 5

Известен герметичный волноводномикрополосковый переход, содержащий коаксиальную согласующую секцию, размещенную между микрополосковой линией и волоноводом, при этом внутрен-,1О ний проводник коаксиальной согласующей секции входит во внутреннюю полость волновода перпендикулярно его широкой стенке Pl).

Недостатком известного волноводно- g микрополоскового перехода является малая механическая прочность из-за возможности отрыва внутреннего проводника коаксиальной согласующей секции от микрополосковой линии.

Наиболее близким к изобретению является герметичный волноводно-микрополосковый переход, содержащий отрезок валновода с торцовой стенкой и диэлектрическую подложку, размещен. ную на внешней поверхности одной широкой стенки отрезка волновода, при этом на диэлектрической подложке соосно отрезку волновода нанесен токонесущий проводник, разомкнутый . на конце и связанный с отрезком вол- ЗО новода посредством полуволновой щели, выполненной в его широкой стенке и расположенной перпендикулярно токонесущему проводнику симметрично относительно него на расстоянии Ло/4 35 от его разомкнутого конца, rge hp— токонесущему проводнику на расстоя: нии hp /4 от его разомкнутого конца подключен своей средней частью перпендикулярный ему полуволновый проводник, а в отрезке волновода на внутренней поверхности широкой стенки размещен согласующий элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания и уменьшения потерь, диэлектрическая подложка размещена на внешней поверхности торцовой стенки отрезка волновода, а согласующий элемент выполнен в виде диэлектрического прямоугольного параллелепипеда, ориентированного наибольшим ребром параллельно полуволновой щели и имеющего протяженность вдоль продольной оси отрезка волновода не более

0,07hp, при этом центр согласующего элемента отстоит от торцовой стенки на расстоянии 0,13й .

2 длина волны на средней частоте, причем к токонесущему проводнику на расстоянии Л /4 от его разомкнутого конца подключен средней частью перпендикулярный ему полуволновый проводник, .а в отрезке волновода на внутренней поверхности другой широкой стенки размещен согласукщий элемент, центр которого расположен на

;расстоянии 0,1 от торцовой стенки1.23.

Недостатком данног о герметичного волноводно-микрополоскового перехода является узкая полоса пропускания и. увеличенные потери, возникающие изза потерь в согласующем элементе.

Целью изобретения является расши рение полосы пропускания и уменьшение потерь. .Поставленная цель достигается ,:тем, что в герметичном волноводномикрополосковом переходе, содержащем отрезок волиовода с торцовой стенкой и диэлектрическую подложку, размещенную на внешней поверхности одной широкой стенки отрезка волновода, при этом на диэлектрической подложке соосно отрезку волновода нанесен токонесущий проводник, разомкнутый на конце и связанный с отрезком волновода посредством полуволновой щели, выполненной в его широкой стенке и расположенной перпендикулярно токонесущему проводнику симметрично относительно него на расстоянии hp/4 от его разомкнутого конца, где Ло — длина волны на средней частоте,.причем к токоне

1054851 сущему проводник у на расстоянии Л о /4 от его разомкнутого конца подключен средней частью перпендикулярный ему полуволновый проводник, а в отрезке волновода на внутренней поверхности другой широкой стенки размещен согла- 5 сующий элемент, центр которого расположен на расстоянии 0,1 ilo от торцовой стенки, согласующий элемент выполнен в виде диэлектрического прямоугольного параллелепипеда, ориентированного наибольшим ребром параллельно полуволновой щели и имеющего протяженность вдоль оси отрезка волновода на более 0,07ilo., при этом ближайшая к торцовой стенке кромка полуволновой щели расположена от нее на расстоянии Д, лежащем в пре/делах 0 03 Л < d 4 О, 05ЛО.

Кроме того, в вариайте герметичного волноводно-микрополоскового перехода, содержащего отрезок волновода с торцовой стенкой и диэлектрическую подложку, размещенную на внеш. ней поверхности одной широкой стенки отрезка волновода, при этом на диэлектрической подложке соосно от резку волновода нанесен токонесущий проводник, разомкнутый на конце и связанный с отрезком волновода посредством полуволновой щели, выполнен-, ной в его широкой стенке и расположенной перпендикулярно токонесущему про воднику симметрично относительно него на расстоянии Л /4 от его разомкнутого конца, где ilo- длина волны на средней частоте, причем к токоне- 35 сущему проводнику на расстоянии Я /4 от его разомкнутого конца подключен средней частью перпендикулярный ему полуволновый проводник, а в отрезке волновода на внутренней поверх- gp ности другой широкой стенки размещен согласующий элемент, выполненный иэ металла, центр которого расположен на расстоянии 0,1 Ло от торцовой стенки, согласующий элемент выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, ориентированного на ибольшим ребром параллельно полуволновой щели и имеющего протяженность вдоль оси отрезка волновода не более 0,07Л, при этом ближайшая к торцовой стенке кромка полуволновой щели расположена от нее на расстоянии Д, лежащем в пределах

0 09Л kd ь О 15Aî

В варианте герметичного волноводно-микрополоскового перехода, . содержащего отрезок волновода с торцовой стенкой и диэлектрическую подложку, размещенную на внешней поверхности стенки отрезка волновода,60 при этом на диэлектрической подложке нанесен токонесущий проводник, продольная ось которого лежит в плоскости продольного сечения отрезка волновода, токонесущий проводник 65 разомкнут на конце и связан с отреэ-. ком волновода посредством полуволновой щели, выполненной в его стенке и расположенной перпендикулярно токонесущему проводнику симметрично относительно него на расстоянии Ъ /4 о от его разомкнутого конца, где Лодлина волны на средней частоте, причем к токонесущему проводнику на расстоянии йв/4 от его разомкнутого конца подключен средней частью перпендикулярный ему полуволновый проводник, а в отрезке волновода на внутренней поверхности широкой стенки размещен согласующий элемент, диэлектрическая подложка размещена на внешней поверхности торцовой стенки отрезка волновода, а согласующий элемент выполнен в виде диэлектрического прямоугольного параллелепипеда, ориентированного наибольшим ребром параллельно полуволновой щели и имеющего протяженность вдоль продольной о оси отрезка волновода не более О 07 Л при этом центр согласующего элемента отстоит от торцовой стенки на расстоянии О, 13 Л

На фиг. 1 показан герметичный волноводно-микрополосковый переход по первому варианту, продольный разрез; на фиг., 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 и 4 — конструкции герметичного волноводно-микрополоскового перехода по второму и третьему варианту.

Герметичный волноводно-микрополосковый переход (его варианты) содержит отрезок 1 волновода с торцовой. стенкой 2, диэлектрическую подложку 3, размещенную на внешней поверхности одной из стенок отрезка 1 волновода, на диэлектрической подложке 3 соосно отрезку 1 волновода нанесен токонесуший проводник 4, разбмкнутый на конце и связанный с отрезком 1 волновода посредством полуволновой щели 5, выполненной в его стенке, на которой установлена диэлектричес*ая подложка 3 и расположенной перпендикулярно токонесущему проводнику 4 симметрично относительно него на четвертьволновом расстоянии от его разомкнутого конца; При этом к токонесущему проводнику 4 на четвертьволновом расстоянии от его разомкнутого конца подключен перпендикулярный ему полуволновый проводник б, а в отрезке 1 волновода на внутренней поверхности широкой стенки размещен согласующий элемент 7, ориентированный наибольшим ребром параллельно полуволновой щели 5 и имеющий протяженность вдоль оси отрезка 1 волновода не более 0,07ЛО.

Согласующий элемент 7 в герметичном волноводно-микрополосковом переходе по первому и третьему варианту (фиг. 1 и 4) выполнен из диэлектрика. Согласующий элемент 7 в герметич1054851

43. 2 ном волноводно-микрополосковом переходе по второму варианту (фиг. 3) выполнен из металла. На фиг. 1 и 3 показано расстояние от торцовой стенки до ближайшей кромки щели,.кроме того, на фиг. 1, 3 и 4 показано расстояйие между торцовой стенкой и центром согласующего элемента, равное соответственно

0,МО; 0 ° 1а„; 0,13Л„.

Герметичный волноводно-микрополосковый переход по первому варианту работает следующим образом.

Сверхвысокочастотный сигнал, распространяясь по одному из трактов, например по отрезку 1 волновода, беэ отражений попадает в микрополосковую линию благодаря полуволновой щели 5 и согласующему элементу 7. Согласующий элемент 7 при этом имеет высоту 20 не менее 0,8Ь, где Ь вЂ” размер узкой стенки отрезка 1 волновода.

Герметичный волноводно-микрополосковый переход по второму варианту отличается от герметичного волноводнополоскового перехода по первому варианту тем, что согласующий элемент

7 выполнен из металла, что целесообразнее для использования в устройствах с повышенной вибропрочностью.

Герметичный волноводно-микрополосковый переход по третьему варианту обеспечивает расположение диэлектрической подложки 3 на торцовой стенке 2 отрезка 1 волновода, что обеспечивает удобство компоновки в ряде узлов аппаратуры.

Герметичный волноводно-микрополосковый переход и его варианты обеспечивают расширение полосы пропускания и уменьшение потерь эа счет увеличения зазора между согласующим элементом 7 и широкой стенкой отрезка 1 волновода. Герметичный волноводномикрополосковый переход (его варианты) обеспечивает коэффициент стоячей волны, не превышакщий значения

1,25 и потери, не превышающие

0,15 дБ s 22-х процентной полосе частот в коротковолновой части сантиметрового диапазона длин волн.

1054851

Составитель В. Алыбин

Редактор А ° Гулько Техред В.Далекорей Корректор A.Çèìîêîñîâ

Заказ 9113/55 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4