Делитель мощности

 

Использование: в диаграммо-образующих устройствах многолучевых антенн СВЧ-диапазона. Сущность изобретения: в месте соединения широких стенок волноводов У-образного разветвления на оси установлена металлическая вставка. В середине торцов металлической вставки длиной, кратной λ/2 , и в месте соединения широких стенок волноводов выполнены канавки шириной λ/20 и глубиной λ/4 , заполненные поглотителем, где λ - длина волны. 2 ил.

Изобретение относится к СВЧ-технике и может быть использовано в диаграммо-образующих устройствах многолучевых антенн.

Известен делитель мощности, содержащий отрезок входной линии передачи, соединенный четвертьволновыми отрезками линий с двумя выходными линиями, между которыми включена балластная нагрузка. Это устройство имеет постоянный коэффициент деления и для перераспределения мощности между излучателями многолучевой антенны необходимо включить в каждое плечо делителя аттенюаторы.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является делитель мощности, содержащий волноводное У-образное разветвление с изменяемым коэффициентом деления. Для деления мощности между выходными каналами используется металлическая вставка, по ширине равная размеру широкой стенки волновода, и длиной, кратной половине длины волны в волноводе. Данное устройство имеет большой набег фазы сигнала при изменении коэффициента деления и тем больше, чем больше разница в мощностях, поступающих в каналы деления. Набег фазы может составлять более 60^о, что является неприемлемым при использовании этого делителя в составе диаграммообразующего устройства многолучевой антенны.

Цель изобретения - уменьшение фазового набега в каналах деления.

Это достигается тем, что в делителе мощности, содержащем У-образное разветвление волноводов и металлическую вставку, установленную на оси в месте соединения широких стенок волноводов шириной, равной размеру широкой стенки волновода, и длиной, кратной половине длины волны в волноводе, в середине торцов металлической вставки по всей ее длине и в месте соединения широких стенок волноводов вдоль оси по всей ее длине выполнены канавки глубиной, равной четверти длины волны, шириной, равной одной двадцатой длины волны, и заполненные поглотителем.

На фиг. 1 приведена структурная схема делителя мощности; на фиг. 2 показано размещение поглотителя в элементах делителя мощности.

Делитель мощности содержит волноводное разветвление 1, металлическую вставку 2, установленную на оси 3 в месте соединения широких стенок волноводов 4. В середине торцов металлической вставки 2 по всей ее длине выполнены канавки 5, а в месте соединения широких стенок волноводов 4 вдоль оси по всей ее длине выполнены канавки 6. Глубина канавок 5, 6 равна четверти длины волны; ширина канавок 5, 6 равна одной двадцатой длины волны. Канавки заполнены доверху поглотителем 7.

Устройство работает следующим образом.

При подаче мощности СВЧ Р_вх на вход делителя мощности волноводное У-образное разветвление 1 разделяет мощность СВЧ на Р_вых1 и Р_вых2 с коэффициентом деления, задаваемым положением металлической вставки 2, вращающейся на оси 3, установленной в месте соединения широких стенок волноводов 4, в полости У-образного разветвления. При коэффициенте деления более 10 дБ, в канале деления, куда поступает мощность на 10 дБ меньшая по сравнению с мощностью в другом канале, происходит увеличение фазового набега до 10^о и более в зависимости от частоты делимого сигнала и точности изготовления У-образного разветвления 1 с металлической вставкой 2. Причем с увеличением коэффициента деления, т.e. с уменьшением мощности в канале деления, растет и фазовый набег. Так при коэффициенте деления 15 дБ фазовый набег составляет более 30^о, что нарушает работу многолучевой антенны, в диаграммообразующее устройство которой включено подобное устройство. Очевидно это происходит из-за просачивания мощности СВЧ из одного канала в другой по следующим путям: первый путь - через зазор между верхней стенкой волноводного У-образного разветвления 1 и верхним торцем металлической вставки 2; второй путь - между нижней стенкой волноводного У-образного разветвления 2 и нижним торцом металлической вставки 2; третий путь - между соединением широких стенок волноводов 4 и тыльной стороной металлической вставки 2 по всей ширине металлической вставки 2. Эта просачивающаяся мощность из одного канала в другой - паразитная и относительно малая, но при больших коэффициентах деления становится сравнимой с проходящей в каналах деления мощностью. В результате суммирования нескольких векторов СВЧ-напряжений - просачивающейся мощности и приходящей из общего канала делителя - суммарный вектор суммарного СВЧ-напряжения поворачивается, и тем сильнее, чем меньше мощность, приходящая из общего канала делителя.

Следовательно, при уменьшении указанного просачивания СВЧ-мощности по первому, второму и третьему (I, II, III) путям должен уменьшиться и угол поворота суммарного вектора СВЧ-напряжения в канале деления относительно вектора СВЧ-напряжения, приходящего из основного канала делителя. Для уменьшения просачивания СВЧ-мощности по паразитным каналам I, II, III в середине торцов металлической вставки 2 и вдоль оси в месте соединения широких стенок волноводов 4 выполнены канавки 5, 6, заполненные поглотителем 7. Размеры канавок 5, 6 подобраны экспериментально по максимуму поглощения просачивающейся мощности или по минимуму фазового набега в каналах. При этом длина канавок 5 в середине торцов металлической вставки 2 равна длине металлической вставки 2; длина канавки 6 в месте соединения широких стенок волноводов 4 равна длине оси, на которой установлена металлическая вставка 2, а глубина и ширина канавок 5, 6 равны четверти длины волны и одной двадцатой длины волны соответственно.

Формула изобретения

ДЕЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, содержащий V-образное разветвление волноводов и металлическую вставку, установленную на оси в месте соединения широких стенок волноводов, шириной, равной размеру широкой стенки волновода, и длиной, кратной половине длины волны в волноводе, отличающийся тем, что в середине торцов металлической вставки по всей ее длине и в месте соединения широких стенок волноводов вдоль оси по всей ее длине выполнены канавки глубиной, равной 1/4 длины волны, шириной равной 1/20 длины волны, и заполненные поглотителем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2