Поворотное волноводное соединение

 

Изобретение относится к устройствам СВЧ и может быть использовано для передачи энергии между участками волноводного тракта, требующими относительного углового перемещения. Целью изобретения является уменьшение потерь и увеличение угла поворота. Шарнирное волноводноё соединение содержит два отрезка желобкового волновода 4 и 5, установленных с зазор.ом в кардановом подвесе 2. Отрезки желобкового волновода 4 и 5 расположены симметрично относительно центра углового перемещения карданоаого подвеса 2, 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BEQOMCTBO CCCP (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4847628/09 (22) 03.05.90 (46) 07.01.93. Бюл. М 1 (71) Научно-производственное объединение

"Исток" (72) P.À.Àìèðÿí, Т.А.Белоусова, В,Н.Громыко и Ю.Д,Самородов (73) Научно-производственное объединение

"Исток" (56) Патент США М 4511868, кл. Н 01 Р 1/06, 1985.

Линии передачи сантиметровых волн, под ред. Г.А.Ремеза, M,: Сов. радио, 1951, с.40.

„, Ы,, 1787300 А3 (54) ПОВОРОТНОЕ ВОЛНОВОДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ (57) Изобретение относится к устройствам

СВЧ и может быть использовано для передачи энергии между участками волноводного тракта, требующими относительного углового перемещения, Целью изобретения является уменьшение потерь и увеличение угла поворота. Шарнирное волноводное соединение содержит два отрезка желобкового волновода 4 и 5, установленных с зазором в кардановом подвесе 2. Отрезки желобкового волновода 4 и 5 расположены симметрично относительно центра углового перемещения карданового подвеса 2. 1 з,п. ф-лы. 1 ил.

1787300

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в радиолокационных станциях, когда необходимо с малыми потерями передать высокочастотный сигнал от неподви>кной линии передачи к подвижной, поворачивающейся относительно неподвижной в двух взаимно перпендикулярных направлениях.Известны гибкие волноводы с гладкой или гофрированной поверхностью, которые применяются для упрощения монта>ка длинных фидерных линий с большим количеством фланцев. Но использовать их в поворотных устройствах РЛС не представляется возможным из-за больших изгибающих моментов, возникающих при повороте выходной части тракта относительно входной, Известно поворотное соединение, В его состав вхддят входной и выходной высокочастотные тракты, включающие в себя отрезки регулярного волновода и конические рупоры, соединенные встык, в раскрывах которых размещены диэлектрические линзы, выравнивающие сферический фронт. Конические рупоры помещены в подшипник, в котором они вращаются относительно своей продольной оси относительно друг друга, Основным недостатком подобной конструкции является невозможность поворота выходного тракта относительно оси входного тракта в двух взаимно перпендикулярных направлениях, Прототипом изобретения является подвижное волноводное соединение, в котором вместо обычного дросселя использован радиальный. Подвижные концы волновода имеют фланец, наружная поверхность которого обладает сферической формой. Фла-.. нец входит. в корпус такой же формы.

Внутренний фланец соединен наружным сцеплением с другим шаровым соединением, которое образует опору для всего узла, удерживая оба волновода в определенном положении относительно друг друга, Поскольку эта сферическая поверхность является опорным подшипником, то внутренний фланец не соприкасается с дросселем. К недостатку прототипа надо отнести большие собственные потери при работе в широкой полосе рабочих частот и при больших углах поворота выходного высокочастотного тракта относительно входного, что определяется наличием дросселя на одном из фланцев.

Целью изобретения является уменьшение собственных потерь и увеличение углов поворота выходного высокочастотного тракта относительно входного, Поставленная цель достигается тем, что в поворотном волноводном соединении, содержащем два отрезка волновода, закрепленных с зазором в шарнирном соединении, отрезки волновода,выполнены желобковыми, шарнирное соединение выполнено в виде карданового подвеса. отрезки желобкового волновода расположены симметрично относительно центра углового поверхностей.

Сущность изобретения состоит в следующем, Предложенная конструкция использует свойство желобкового волновода, основанное на том, что в желобковом волноводе составляющие поля, связанные с продольными токами, весьма малы

Следовательно„неплотный контакт между двумя отрезками желобкового волновода или даже разнесение их на небольшое расстояние друг от друга не приводит к большим потерям КВЧ-энергии, Конкретная величина

25 зазора между торцами волноводов определяется поперечными размерами и требуемыми углами поворотов (при отсутствии контакта между торцами волноводов). Расстояние между торцами волноводов больше 2 MM не30 желательно, так как при этом потери перехода становятся уже весьма значительными.

При повороте торцов волноводов относительно друг друга щель с одного края уменьшается, а с другого увеличивается, При этом

35 потери на излучение увеличиваются, Уменьшить потери на излучение из места стыка можно, если сделать один торец желобкового волновода выпуклым, а другой — вогнутым, например, в виде сферы, и центр прокачки в этом случае уже не располагается между торцами желобкового вол40 новода, а совмещен с центром сферы. Тогда при поворотах при достаточно большом диапазоне углов входного и выходного трактов

45 относительно друг друга размер щели не будет меняться, а значит,и собственные потери будут меняться в меньших пределах

Широкополосность устройства обеспечивается тем, что в качестве волноведущего фидерного тракта выбран широкополосный желобковый волновод.

На фиг. l изображено устройство для передачи СВЧ-энергии через поворотное соединение.

Поворотное волноводное соединение содер>кит.кардановый подвес с внутренней рамкой 1, средней 2, внешней 3, в которых размещены входной отрезок желобкового вол новода 4 и выходной отрезок желобкового волновода 5.

10 перемещения карданового подвеса, а смежные торцы отрезков желобкового вол новода имеют форму концентрических сферических

1787300

Составитель Ю.Самородов

Техред М.Моргентал Корректор И.Шмакова

Редактор

Заказ 274 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Для экспериментальной проверки был изготовлен макет. В качестве узла использовали кардановый подвес с внутренней рамкой диаметром 9 мм, внешней рамкой диаметром 20 мм. Входной тракт состоял из перехода стандартного и ря моугол ь ного волновода сечением 2,4х1,2 мм на желоб2 ковый волновод длиной 35 мм и с потерями

0,35 дБ и отрезка регулярного желобкового волновода длиной 30 мм. Выходной тракт состоял из такого же отрезка регулярного желобкового аолновода и перехода с желобкового волновода на стандартный прямоугольный волновод. Торцы входного и выходного тракта были разнесены на 1,2 мм (по 0,6 мм от центра прокачки карданового подвеса), что позволяло поворачивать их от, носительно друг друга на + 15О. При соосном располох;ении трактов затухание в этом устройстве составило 1,5 дБ. При повороте одного тракта относительно другого потери увеличиваются и при достижении угла 15 составляют 2,3 дБ. КСВН при этом тоже увеличивается до 1,8. Эти значения потерь и КСВН сохраняются so всей полосе частот стандартного прямоугольного волновода, которая составляет примерно 40 .

Следует отметить, что изгибающий момент такой гибкой фидерной линии равен нулю, так как входной и выходной тракты при поворотах относительно друг, друга не соприкасаются. Прототип позволяет поворачивать выходной тракт только в секторе углов 10О, Кроме того, из-за наличия дроссельного соединения характеристики имеют резонансный характер, и полоса рабочих частот составляет всего несколько процентов. Собственные потери в прототипе не указаны, но известно, что продольные токи. а значит„и собственные потери, в пря5 моугольном волноводе существенно больше, чем в желобковом.

Таким образом, предложенная конструкция позволяет получить высокочастотный тракт с малыми вносимыми потерями

10 при повороте выходного тракта относительно входного в двух взаимно перпендикулярных направлениях на + 15 . Для поворотов на большие углы торцы высокочастотных трактов необходимо разнести на большие

15 расстояния, что приводит к значительному увеличению потерь (3 дБ). Это становится неприемлемым для многих применений.

Формула изобретения

20 1. Поворотное волноводное соединение, содержащее два отрезка волйовода, закрепленных с зазором в шарнирном соединении, отличающееся тем,что, с целью снижения потерь и увеличения угла

25 поворота, отрезки волновода выполнены желобковыми, шарнирное соединение выполнено в виде карданового подвеса, а отрезки желобкового волновода расположены в виде карданового подвеса, а отрезки же30 лобкового волновода расположены симметрично относительно центра углового перемещения карданового подвеса, 2. Соединение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что смежные торцы отрезков же35 лобкового волновода имеют форму концентрических сферических поверхностей.