Коаксиальная линия



Коаксиальная линия
Коаксиальная линия
Коаксиальная линия
Коаксиальная линия
Коаксиальная линия

 


Владельцы патента RU 2476962:

Открытое акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения (RU)

Заявленное изобретение относится к радиотехнике, а именно к конструктивному выполнению жестких коаксиальных линий и может быть использовано в антенно-волноводной и измерительной СВЧ-технике. Техническим результатом является повышение надежности работы коаксиальной линии путем упрощения конструкции за счет сокращения количества деталей. Для этого коаксиальная линия содержит внешний проводник, состоящий из корпуса 1 и крышки 2, внутренний проводник 3 и установленный между ними изолятор 4, состоящий из двух одинаковых частей. В корпусе 1 внешнего проводника выполнен паз прямоугольного сечения. 5 ил.

 

Изобретение относится к радиотехнике, к конструктивному выполнению жестких коаксиальных линий и трактов передачи и может быть использовано в антенно-волноводной и измерительной СВЧ-технике.

Известен участок жесткой коаксиальной линии, содержащей внешний проводник, внутренний проводник и изоляторы в виде туго натянутых нитей, симметрично расположенных относительно продольной оси (Патент РФ №2061973, Н01В 11/18, 1996 г.).

Недостатком данной коаксиальной линии является сложность конструкции изолятора, высокая вероятность нарушения геометрии и, как следствие, нестабильность параметров при внешних механических воздействиях на участок жесткой коаксиальной линии.

Известна коаксиальная линия передачи, выполненная в виде радиальных диэлектрических штырей с подстроечными металлическими вкладышами, устанавливаемых между внутренним проводником и внешним проводником (А.с. СССР №556523, H01P 3/06, 1977 г.).

Недостатком известной коаксиальной линии является сложность конструкции коаксиальной линии и сложность ее настройки.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является коаксиальная линия, содержащая внешний и внутренний проводники и опорный изолятор, выполненный в виде двух одинаковых частей шайбы, объединенных упругой связью, выполненной в виде полос из диэлектрического материала, имеющих поперечную кривизну; внутренний проводник выполнен в виде плоских лент, соединенных по кромкам в продольном направлении с возможностью формировки в трубу избыточным давлением в его внутренней полости, а каждая часть шайбы имеет центральную канавку, профиль которой соответствует профилю внутреннего проводника, и соединена с другой частью упругой связью, выполненной в виде полос из диэлектрического материала, имеющих поперечную кривизну (Патент РФ №2013824, Н01Р 3/06, 1994 г.).

Недостатком прототипа является сложность конструкции изолятора, объединяющей их упругой связи и внутреннего проводника при изготовлении коаксиального тракта, содержащего изгибы и разветвления.

Перед авторами стояла задача создания коаксиальной линии и коаксиального тракта на ее основе простых по конструкции, содержащих минимум деталей с высокими техническими параметрами.

Задача решена за счет того, что коаксиальная линия и коаксиальный тракт на ее основе представляют собой механически собираемую конструкцию, состоящую из центрального проводника, деталей изолятора и внешнего проводника.

Коаксиальная линия содержит внешний и внутренний проводники, изолятор и выходные коаксиальные соединители, при этом во внешний проводник, выполненный в виде двух сопрягаемых частей, поперечное сечение которых образует замкнутый контур, по крайней мере в одной из которых выполнен паз прямоугольного сечения, помещен изолятор, заполняющий внутренний объем внешнего проводника, выполненный в виде двух вкладышей прямоугольного сечения из изоляционного материала, установленных один над другим, имеющих углубления на сопрягаемых поверхностях вдоль продольной оси коаксиальной линии, в которых зафиксирован внутренний проводник с сечением, равным сечению паза в изоляторе, причем согласование импедансов коаксиальной линии с внешними коаксиальными линиями, подключенными к коаксиальным соединителям, осуществлено изменением ширины внутреннего проводника и паза изолятора при их неизменной толщине.

Коаксиальный тракт включает не менее двух коаксиальных линий, причем коаксиальные линии содержат изгибы, разветвления, эквидистантные повороты, причем внешний проводник выполнен в виде двух сопрягаемых частей, по крайней мере, в одной из которых выполнены объединенные между собой пазы прямоугольного сечения, в которые помещен изолятор, заполняющий внутренний объем внешнего проводника, выполненный в виде двух вкладышей прямоугольного сечения из изоляционного материала, установленных один над другим, имеющих углубления на сопрягаемых поверхностях вдоль продольной оси каждого из участков коаксиальной линии, в которых зафиксирован внутренний проводник с сечением, равным сечению паза в изоляторе, при этом согласование импедансов между участками коаксиального тракта осуществляется изменением ширины внутреннего проводника и паза изолятора при их неизменной толщине, причем внешний проводник, изолятор, внутренний проводник механически объединены между собой в единую конструкцию, образующую систему коаксиальных элементов, а выходные коаксиальные соединители выполнены соосно с подводящим внутренним проводником.

Коаксиальный тракт имеет ортогональные к внутреннему проводнику выходные коаксиальные соединители.

Коаксиальный тракт имеет соосные с подводящим внутренним проводником переходы на полосковую линию.

Связь между участками тракта с разделенными внутренними проводниками осуществлена через изолятор, выполненный из материала изолятора коаксиальной линии.

Связь между участками тракта с разделенными внутренними проводниками осуществлена через изолятор, выполненный из материала, отличного от материала изолятора коаксиальной линии.

На наружных поверхностях внешнего проводника выполнены радиаторы системы охлаждения.

Заявляемая коаксиальная линия и коаксиальный тракт на ее основе обладают совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.

Заявляемая коаксиальная линия и коаксиальный тракт на ее основе, по мнению заявителей и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.

Сущность предлагаемого решения поясняется с помощью чертежей, где:

- на фиг.1 приведен вариант конструктивной реализации коаксиальной линии;

- на фиг.2 - вариант конструктивной реализации коаксиального тракта;

- на фиг.3 - электрическая схема коаксиального тракта;

- на фиг.4 - продольное сечение коаксиального тракта;

- на фиг.5 - приведены зависимости волнового сопротивления коаксиальной линии с квадратным внешним проводником и изолятором, выполненным из материала с ε=2.08, от ширины прямоугольного внутреннего проводника при постоянной его толщине.

Коаксиальная линия содержит внешний проводник, состоящий из корпуса 1 и крышки 2, внутренний проводник 3 и установленный между ними изолятор 4, состоящий из двух одинаковых частей. В корпусе 1 внешнего проводника выполнен паз прямоугольного сечения.

Коаксиальная линия подготавливается к работе следующим образом.

В паз прямоугольного сечения корпуса 1 укладывается одна половина изолятора 4. Изолятор 4 имеет внешний размер, совпадающий с размером паза в корпусе 1 внешнего проводника, поэтому он жестко в нем фиксируется. Затем в паз изолятора 4 плотно укладывается внутренний проводник 3 и накрывается второй частью изолятора 4. После этого на корпус 1 устанавливается крышка 2, замыкающая контур внешнего проводника, и механически фиксируется. При необходимости на концы линии устанавливаются выходные коаксиальные соединители.

Коаксиальный тракт состоит из корпуса 1, в котором выполнены пазы прямоугольного сечения. В пазы один на другой уложены две части изолятора 4. На сопрягаемых плоскостях частей изолятора 4 имеются пазы, удерживающие помещенный в них внутренний проводник 3. Вся конструкция закрывается плоской крышкой 2, замыкающей контур внешнего проводника коаксиального тракта.

Выходы коаксиального тракта представляют собой соосный или ортогональный к внутреннему проводнику 3 коаксиальные соединители 5 и 6 с коаксиальной линии прямоугольного сечения на круглую коаксиальную линию. Также переход может осуществляться на соосную (симметричную или несимметричную) полосковую линию. В качестве примера приведено включение в коаксиальный тракт микрополосковой согласованной нагрузки 7. При необходимости связи между разделенными участками тракта можно осуществить либо через изолятор, выполненный из материала изолятора коаксиальной линии, либо через изолятор, изготовленный из другого материала.

Электрическая схема коаксиального тракта содержит следующие элементы:

XW1, XW4, XW6, XW7 - ортогональные внутреннему проводнику выходные коаксиальные соединители;

XW2, XW3, XW5 - соосные с внутренним проводником выходные коаксиальные соединители;

WR1-WR6 - микрополосковые согласованные нагрузки;

W1 - ответвитель направленный первого рода (связь осуществляется через участки, заполненные материалом, отличным от материала изолятора коаксиальной линии);

W4 - ответвитель направленный второго рода (связь осуществляется через участки, заполненные материалом изолятора коаксиальной линии);

W2, W3, W5 - кольцо гибридное.

Согласование различных участков коаксиального тракта, имеющих отличные друг от друга импедансы коаксиальных линий, осуществляется изменением ширины внутреннего проводника b и паза изолятора при их неизменной толщине S. Данный тип согласования позволяет упростить конструкцию коаксиального тракта и технологичность его выполнения.

В случае необходимости отвода тепла от коаксиального тракта на наружных поверхностях корпуса 1 и крышки 2 могут быть выполнены радиаторы системы охлаждения в виде ребер.

Для проверки правильности принятых технических решений на предприятии разработаны и испытаны с положительным результатом ряд СВЧ-устройств, в которых применен заявляемый коаксиальный тракт, выполненный на основе заявляемой коаксиальной линии, что подтверждает соответствие заявляемого решения критерию «промышленная применимость» для изобретения.

Коаксиальная линия, содержащая внешний и внутренний проводники, изолятор и выходные коаксиальные соединители, отличающаяся тем, что во внешний проводник, выполненный в виде двух сопрягаемых частей, поперечное сечение которых образует замкнутый контур, по крайней мере в одной из которых выполнен паз прямоугольного сечения, помещен изолятор, заполняющий внутренний объем внешнего проводника, выполненный в виде двух вкладышей прямоугольного сечения из изоляционного материала, установленных один над другим, имеющих углубления на сопрягаемых поверхностях вдоль продольной оси коаксиальной линии, в которых зафиксирован внутренний проводник с сечением, равным сечению паза в изоляторе, причем согласование импедансов коаксиальной линии с внешними коаксиальными линиями, подключенными к коаксиальным соединителям, осуществлено изменением ширины внутреннего проводника и паза изолятора при их неизменной толщине.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, к передаче электрической энергии. .

Изобретение относится к фокусировке когерентного оптического излучения для получения фокусного пятна, ширина которого меньше дифракционного предела в 2D случае (цилиндрическая линза).

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и предназначено для использования, преимущественно, в сантиметровом и миллиметровом диапазоне длин волн. .

Изобретение относится к фокусировке когерентного оптического излучения для получения фокусного пятна, ширина которого меньше дифракционного предела в 2D случае (цилиндрическая линза).

Волновод // 2414025

Изобретение относится к технике сверхвысокочастотного (СВЧ) электромагнитного излучения (ЭМИ) и может быть применено в системах передачи информации и транспортировки импульсов ЭМИ, в особенности для обеспечения высокой точности при выборе направления указанных передачи и транспортировки и избирательности в отношении локализации приемников передаваемой информации и транспортируемых импульсов ЭМИ и увеличения их интенсивности на приемниках СВЧ сигнала.

Изобретение относится к области электрорадиотехники, в частности к антенно-фидерной технике, и может быть использовано в аппаратуре связи и микроволновых приборах и устройствах.

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для использования в трактах СВЧ для соединения подвижных волноводов. Технический результат - увеличение углов изгиба и скручивание подвижного волноводного соединения (ПВС) при малой длине ПВС, увеличение срока службы ПВС и сокращение потерь СВЧ энергии. ШВС состоит из двух прямых отрезков волноводов прямоугольного сечения, закрепленных в подвижном и неподвижном цилиндрических корпусах, между стенками которых установлен сферический подшипник таким образом, чтобы его центр был совмещен с точкой пересечения осей подвижного и неподвижного волноводов. На торцах отрезков волноводов установлены плоские фланцы с дроссельными канавками. На внутреннюю поверхность цилиндрического корпуса нанесен слой радиопоглощающего материала. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для использования в трактах СВЧ для соединения подвижных волноводов. Технический результат - увеличение углов изгиба и скручивание подвижного волноводного соединения (ПВС) при малой длине ПВС, увеличение срока службы ПВС и сокращение потерь СВЧ энергии. ШВС состоит из двух прямых отрезков волноводов прямоугольного сечения, закрепленных в подвижном и неподвижном цилиндрических корпусах, между стенками которых установлен сферический подшипник таким образом, чтобы его центр был совмещен с точкой пересечения осей подвижного и неподвижного волноводов. На торцах отрезков волноводов установлены плоские фланцы с дроссельными канавками. На внутреннюю поверхность цилиндрического корпуса нанесен слой радиопоглощающего материала. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - обеспечение симметрии формы и боковых лепестков диаграммы направленности, упрощение конструкции. Плоская антенна вытекающей волны содержит плоский диэлектрический волновод, решетку из параллельных друг другу металлических лент, элемент связи с питающей линией передачи, полосковый проводник с рядами боковых полосковых выступов с левой и правой стороны, при этом плоский диэлектрический волновод содержит один диэлектрический слой, полосковый проводник расположен на внешней поверхности диэлектрического волновода в одной плоскости с лентами решетки, ряды боковых полосковых выступов с левой и правой стороны полоскового проводника смещены друг относительно друга вдоль его краев на расстояние, равное половине периода следования выступов, полосковым проводником служит центральная лента решетки, а расстояния между продольной осью центральной ленты и центрами расположенных слева и справа ближайших лент решетки одинаковы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области измерений кинематических параметров движущейся поверхности в быстропротекающих процессах. Технический результат - обеспечение возможности производить измерения кинематических параметров фиксированного участка (точки) движущейся поверхности. Для этого устройство содержит диэлектрический волновод в виде полого цилиндра с отверстиями в стенке для ввода расположенных на расстоянии δ друг относительно друга ОВЛС. Выводы ОВЛС размещены в цилиндрической втулке из материала волновода. Втулка установлена вплотную в полости волновода и выступает за его пределы на расстояние h. Напротив втулки соосно ей установлена оптическая линза. Расстояния δ и h выбраны из условия соизмеримости с заданной длиной волны радиоизлучения λ. Для обеспечения соосности ОВЛС и оптической оси линзы волновод установлен с возможностью юстировки соосности. Для защиты информационного радиоволнового излучения от паразитного отражения волновод установлен в трубку из пористого диэлектрического материала с низким значением диэлектрической проницаемости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - повышение быстродействия фазированной антенной решетки. Волноводная антенная решетка, содержащая решетку излучателей и дополнительную решетку, излучатели расположены в узлах основной плоской двумерной сетки и выполнены в виде многосекционных сочленений отрезков волноводов, которые заполнены диэлектриками, отрезки волноводов имеют оси, параллельные друг другу и перпендикулярные плоскости решетки, дополнительная решетка выполнена из пассивных рассеивателей, которые расположены вне излучателей в узлах дополнительной плоской двумерной сетки, которая параллельна основной плоской двумерной сетке, при этом пассивные рассеиватели выполнены в виде электрических и магнитных диполей, оси которых перпендикулярны плоскости решетки. 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к метаматериалам для поверхностей. Технический результат - обеспечение возможности управления и манипуляции электромагнитными волнами (пучками) за счет расширения электромагнитных свойств и проявления новых электромагнитных откликов. Устройство волновода на основе комплементарных элементов из метаматериала, содержащее волноводную структуру, содержащую проводящую поверхность, имеющую несколько отдельных электромагнитных откликов, относящихся к соответствующим отверстиям, которые представляют собой комплементарные элементы из метаматериала, выполненным в проводящей поверхности, причем указанные несколько отдельных электромагнитных откликов обеспечивают эффективную магнитную проницаемость для электромагнитных волн, распространяющихся по существу в волноводной структуре, в направлении, параллельном проводящей поверхности. 9 н. и 42 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и предназначено для использования в устройствах частотной селекции сантиметрового и миллиметрового диапазона длин волн. Технический результат - повышение технологичности и механической прочности СВЧ фильтров, возможность компоновки на микрополосковых и копланарных линиях. Для этого керамический фильтр состоит из двух частично металлизированных блоков в форме прямоугольного параллелепипеда из высокодобротной термостабильной керамики, соединенных гранями с идентичной металлизацией в виде Е-плоскостной диафрагмы, которая формирует в соединенных блоках фильтра цепочки резонаторов с непосредственной связью. На торцевых гранях блоков реализованы входной и выходной элементы связи. 4 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, к конструктивному выполнению жестких коаксиальных трактов передачи и может быть использовано в антенно-волноводной и измерительной СВЧ технике. Техническим результатом является повышение надежности работы коаксиального тракта путем упрощения конструкции за счет сокращения количества деталей. Коаксиальный тракт состоит из корпуса 1, в котором выполнены пазы прямоугольного сечения. В пазы один на другой уложены две части изолятора 4. На сопрягаемых плоскостях частей изолятора 4 имеются пазы, удерживающие помещенный в них внутренний проводник 3. Вся конструкция закрывается плоской крышкой 2, замыкающей контур внешнего проводника коаксиального тракта. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и предназначено для использования в устройствах частотной селекции, преимущественно в сантиметровом и дециметровом диапазоне длин волн. Техническим результатом является расширение верхней полосы заграждения полосового фильтра, создание керамических фильтров с малыми габаритными размерами в сантиметровом и дециметровом диапазоне длин волн. Для этого керамический полосно-пропускающий фильтр на квазистационарных резонаторах состоит из соединенных между собой металлизированного керамического блока в форме прямоугольного параллелепипеда из термостабильного керамического материала с диэлектрической проницаемостью εr1, на которой сформированы элементы связи в виде отрезков копланарных линий и нижних емкостных площадок, а также цепочка индуктивностей с непосредственной индуктивной связью, выполненной в виде металлизированных отверстий в керамическом блоке, и элементы связи в виде отрезков копланарных линий, и металлизированной керамической пластины из термостабильного керамического материала с диэлектрической проницаемостью εr2>>εr1, на которой сформированы цепочка емкостей в виде плоских конденсаторов с металлизированными отверстиями и элементы связи в виде верхних емкостных площадок. 4 ил.
Наверх