Полосковая нагрузка
Владельцы патента RU 2325739:
Открытое акционерное общество "Концерн радиостроения "Вега" (RU)
Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в антенно-фидерных устройствах в качестве эквивалента антенны и оконечной согласованной нагрузки в коаксиальных и полосковых СВЧ-трактах с высоким уровнем мощностей. Полосковая нагрузка содержит полосковый проводник, установленный между поглощающими пластинами, размещенными на металлических основаниях. Полосковый проводник выполнен с увеличивающейся толщиной от входа нагрузки к ее концу. На входе нагрузки размеры полоскового проводника выполнены с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению входной линии передачи, а на короткозамкнутом или разомкнутом конце полосковый проводник касается поглощающих пластин. Поглощающие пластины выполнены одинаковой постоянной толщиной из материала с высокой удельной теплопроводностью. Техническим результатом является расширение полосы рабочих частот и повышение уровня средней мощности СВЧ. 1 ил.
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в антенно-фидерных устройствах в качестве эквивалента антенны или оконечной согласованной нагрузки.
Известна полосковая нагрузка, содержащая полосковый проводник, установленный между поглощающими пластинами, размещенными на металлических основаниях [1].
Однако известная полосковая нагрузка имеет узкую полосу рабочих частот и малый уровень средней СВЧ-мощности.
Цель изобретения - расширение полосы рабочих частот и повышение уровня средней мощности СВЧ.
На чертеже изображена конструкция предложенной полосковой нагрузки.
Полосковая нагрузка содержит полосковый проводник (1), установленный между поглощающими пластинами (2), размещенными на металлических основаниях (3).
Полосковый проводник выполнен с увеличивающейся толщиной от входа нагрузки к ее концу. На входе нагрузки размеры полоскового проводника выполнены с волновым сопротивлением полосковой линии передачи, равным волновому сопротивлению входной линии передачи, а на короткозамкнутом или разомкнутом конце полосковый проводник касается поглощающих пластин. Поглощающие пластины выполнены одинаковой постоянной толщиной из материала с высокой удельной теплопроводностью.
Полосковая нагрузка работает следующим образом.
Электромагнитная волна распространяется по полосковой линии передачи вдоль полоскового проводника с затуханием. За счет выполнения на входе нагрузки размеров полоскового проводника с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению входной линии передачи, отсутствует отражение электромагнитной волны на входе нагрузки. За счет значительного поглощения электромагнитной волны вдоль полоскового проводника (более 10 дБ) отраженная от короткозамкнутого или разомкнутого конца полоскового проводника электромагнитная волна приводит к незначительным отражениям СВЧ-энергии от полосковой нагрузки.
Полоса рабочих частот предложенной полосковой нагрузки определяется величиной затухания электромагнитной волны вдоль полоскового проводника. Чем больше величина затухания электромагнитной волны вдоль полоскового проводника, тем в более широкой полосе рабочих частот обеспечивается согласование полосковой нагрузки. За счет выполнения полоскового проводника с увеличивающейся толщиной от входа нагрузки к ее концу, а также за счет того, что короткозамкнутый или разомкнутый конец полоскового проводника касается поглощающих пластин, обеспечивается достаточное (более 10 дБ) затухание электромагнитной волны в широкой полосе рабочих частот и поэтому обеспечивается хорошее согласование полосковой нагрузки в широкой полосе рабочих частот. Кроме этого, выполнение полоскового проводника с увеличивающейся толщиной от входа нагрузки к ее концу и выполнение поглощающих пластин одинаковой постоянной толщиной из материала с высокой удельной теплопроводностью обеспечивает высокий уровень СВЧ-мощности полосковой нагрузки.
Увеличение уровня средней мощности полосковой нагрузки обеспечивается за счет того, что в предложенной конструкции полосковой нагрузки величина поглощенной СВЧ-мощности на единицу площади поглощающих пластин получается одинаковой по всей длине полосковой нагрузки, что обеспечивает равномерный разогрев поглощающих пластин.
По данному техническому решению был изготовлен макет полосковой нагрузки.
Поглощающие пластины были изготовлены из феррита толщиной 1 мм.
Макет полосковой нагрузки обеспечивал коэффициент стоячей волны не более 1.1 в полосе частот 20% и величину средней СВЧ-мощности не менее 40 Вт при использовании воздушного охлаждения поглощающих пластин. При использовании жидкостного охлаждения поглощающих пластин предложенная конструкция полосковой нагрузки может работать при уровне средней мощности до 500 Вт. Нагрузка, выполненная согласно прототипу, обеспечивает коэффициент стоячей волны не более 1.1 в полосе 15% и уровень средней мощности СВЧ не более 10 Вт независимо от способа охлаждения поглощающих пластин, выполненных из ферроэпоксида.
Таким образом, предложенная полосковая нагрузка обеспечивает более широкую полосу рабочих частот и больший уровень средней мощности СВЧ.
Список литературы
[1] Patent number US 3654573 Microwave transmission line termination, publication data: 1972-04-04, H 01 P 1/26
Полосковая нагрузка, содержащая полосковый проводник, установленный между поглощающими пластинами, размещенными на металлических основаниях, отличающаяся тем, что полосковый проводник выполнен с увеличивающейся толщиной от входа нагрузки к ее концу, на входе нагрузки размеры полоскового проводника выполнены с волновым сопротивлением полосковой линии передачи, равным волновому сопротивлению входной линии передачи, а на короткозамкнутом или разомкнутом конце нагрузки полосковый проводник касается поглощающих пластин, выполненных одинаковой постоянной толщиной из материала с высокой удельной теплопроводностью.
