Устройство для возбуждения полого диэлектрического волновода

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИ ПОЛОГО даЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВОЛНОВОДА, содержащее прямоугольный рупор, к входу которого присоединен отрезок прямоугольного металлического волн вода, а к выходу - отрезок полого диэлектрического волновода, о т л чающееся тем, что, с целью уменьшения потерь на возбуждение рабочей волны и устранения волн па разитнЕлх типов, в выходном тракте прямоугольного рупора симметрично относительно его продольной оси установлены две металлические пласт.ины, контактирующие с противоположными стенками прямоугольного рупора, перпендикулярными широким стенкам металлического прямоугольного волновода , причем расстояние 2 а между металлическими пластинами на выходе прямоугольного рупора определяется соотношениями q a

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.,SU„„1125675 А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТ ВУ

«

«э», ««л» ц =(0,54-0,7) а,; а, (0,75-0,9)а„ где

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3458430/24-09 (22) 25,06.82 (46) 23.11.84. Вюл. в 43 (72) М.Ц.Айвазян, Ю.H.Kàsàíöåý, В.Т.Толстых, О.А.Харлашкин и В.П.Грачев (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР (53) 621.372 ° 821 3 (088.8) (56) 1.Айвазян М.Ц, Казанцев Ю.H., Харлашкин О.A. Комплект волноводных элементов.на основе прямоугольного металлодиэлектрического волновода Тезисы докладов 1П,Всесоюзного симпозиума по миллиметровым.и субмиплиметровым волнам. Т. l, Горький, 1980, с. 106-107.

2.Авторское свидетельство СССР.

М 685087, кл. H Ol Р 1/16, 1978 (прототип). (54 )(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

ПОЛОГО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВОЛНОВОДА, . содержащее прямоугольный рупор, к входу которого присоединен отрезок прямоугольного металлического волновода, а к выходу — отрезок полого диэлектрического волновода, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потерь на возбуждение рабочей волны и устранения волн паразитных типов, в выходном тракте .прямоугольного рупора симметрично относительно его продольной оси установлены две металлические пластины, контактирующие с противоположными стенками прямоугольного рупора, перпендикулярными широким стенкам металлического прямоугольного волновода, причем расстояние 2а между металлическими пластинами на выходе прямоугольного рупора определяется соотношениями

2а, - размер прямоугольного рупора на выходе в плоскости, параллельной узким стенкам прямоугольного металлического волновода;

2а — размер полого диэлектри ческого волновода в той же плоскости при прямоугольной форме его попе речного сечения или диаметр полого диэлектрического волновода при круглой форме его поперечного сечения °

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в .- волноводных трактах миллиметрового диапазона.

Известны полые диэлектрические волнаводы, представляющие собой полый канал круглого или поперечного сечения, образованный различными видами диэлектрических или металлодиэлектрических границ. Рабочими волнами волноводов являются волны типа

LM< и ЕН« соответственно для волноводов прямоугольного и круглого поперечных сечений. На основе этих волноводов созданы волноводные элементы (1) . 15

Наиболее близким к изобретению является устройство.для возбуждения полого диэлектрического волновода, содержащее прямоугольный рупор, к входу которого присоединен отрезок прямоугольного металлического волновода, а к выходу — отрезок полого диэлектрического волновода )2), Недостатками известного устройства являются наличие потерь на возбуждение рабочей волны и высокий уровень возбуждения волн паразитных типов, что ухудшает электрические характеристики волноводного тракта.

Цель изобретения — уменьшение потерь на возбуждение рабочей волны и устранения волн паразитных типов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройства для возбуждения полого диэлектрического волновода, содержащем прямоугольный рупор, к входу которого присоединен отрезок прямоугольного металлического волновода, а к выходу - отрезок полого диэлектрического волновода, в выходном тракте прямоугольного рупора симметрично относительно его продольной оси установлены две металлические пластины, контактирующие с противоположными стенками прямоугольного рупора, перпендикулярными широким стенкам металлического прямоугольного волновода,причем расстояние 2 g между металлическимч пластинами на выходе прямоугольного рупора определяется соотношениями

g:..(0,54-0,7) а,; и, =(0,75-0, 9) а, где 2д, — размер прямоугольного рупора на выходе в плоскости, параллельной узким стенкам прямоугольного металлического волноводау

2аа - размер полого диэлектрического волновода в той же плоскости при прямо,угольной форме его поперечного сечения или диа-. метр полого диэлектрического волновода при круглбй форме его поперечного сечения.

65 где ж с(. ав q с+Q соз (1ф а(фОЯ(р О,В6)

- коэффициент, равный 0,2 для прямоугольной формы поперечного сечения полого диэлектрического волновода, либо 0,17 для круглой формы поперечного сечения;!

На фйг. 1 изображено устройство для возбуждения полого диэлектричес кого волновода при прямоугольной форме его поперечного сечения, общий вид в разрезе; на фиг ° 2 - то же, при круглой форме поперечного . сечения волноводеу на фиг. 3 — разрез A-А на фиг. 1; на фнг. 4 - разрез

Б-Б на фиг. 2, Устройство содержит отрезок прямоугольного металлического волновода 1, прямоугольный рупор 2, полый диэлектрический волновод 3 с прямоугольной или круглой формой поперечного сечения и металлические пластины 4.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает волна Н . Эта волна трансформируется прямоугольным рупором 2 без изменения распределения поля в поперечном сечении. При падении этой волны на металлические пластины 4 ее мощность делится по каналам - центральному и двум боковым, образованным металлическими пластинами 4. Поскольку каналы выполнены так, что площадь бокового канала возрастает по мере движения к выходу прямоугольного рупора 2, то плотность мощности в боковых каналах уменьшается по сравнению с центральным каналом. Это приводит к ступенчатому распределению поля на выходе прямоугольного рупора 2, т.е. к росту амплитуды в его центральной части и уменьшению по краям. Такое распределенИе поля близко к распределению полей LN, и ЕН« полых диэлектрических волноводов, что позволяет устранить типы волн и уменьшить потери на возбуждение рабочей волны.

Толщина металлических пластин 4 выбирается малой по сравнению с длиной волны, порядка 0,025 9, прямо угольный рупор 2 выполняется достаточно плавным, не менее 50 длин воля, Размер йрямоугольного рупора 2 по широкой стенке.2Ь совпадает с размером полого диэлектрического волновода 3 прн прямоугольной форме его поперечного сечения и равен (0,85-0,95)2aZ при круглой форме его поперечного сечения (az - внутренний диаметр полого диэлектрического волновода). Длина металлических пластин 4 определяется соотношением

1125675

Az.2

Фиа4

Составитель И.Иванов

Редактор О.Юрковецкая Техред T. Маточка Корректор D.Áèëàê

Ю Ф °

Заказ 8551/40 . 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 - угол раскрыва прямоугольного рупора; — угол наклона металлических пластин к продольной оси рупора (угол су должен находиться в пределах

Рà g и 054

Предлагаемое устроиство для воз буждения полого диэлектрического волновода обеспечивает потери на

I возбуждение рабочей волны не более

0,2 дБ, а уровень волн паразитных типов составляет на его выходе меньше 30 дБ.

Использование изобретения позволит исключить из волноводных трактов фильтры волн паразитных типов, что приведет к снижению стоимости тракта и улучшению его электрических характеристик.