Y-циркулятор

Предлагаемое изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн. Y-циркулятор содержит симметричное трехплечное волноводное Y-разветвление в Н-плоскости, три ферритовых вкладыша, соосно установленных на противоположных широких стенках волноводного Y-разветвления, в области круговой поляризации, и магнитную систему. Технический эффект предлагаемого изобретения состоит в расширении рабочей полосы частот и увеличении электропрочности Y-циркулятора. Для расширении рабочей полосы частот и увеличения электропрочности Y-циркулятора все ферритовые вкладыши выполнены в виде двух трехгранных равносторонних ферритовых призм и ориентированы одной боковой гранью ортогонально плоскостям симметрии Y-разветвления к его центру. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн.

Известны конструкции Y-циркуляторов [М.В. Вамберский, В.П. Абрамов, В.И. Казанцев. Конструирование ферритовых развязывающих приборов СВЧ. Москва, «Радио и связь», 1982 г., § 2.3, стр. 47-57, рис. 2.9-2.16], содержащие симметричное трехплечное волноводное Y-разветвление в Н-плоскости, круглый цилиндрический ферритовый вкладыш, размещенный строго по центру разветвления, и магнитную систему. Их недостаток - низкая электропрочность, что определяется размещением ферритового вкладыша в максимуме электромагнитного поля в Y-разветвлении и увеличении его концентрации за счет большой диэлектрической проницаемости феррита (ε≈12÷14).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является конструкция Y-циркулятора [RU 106987 U1, опубликован: 27.07.2011, Н01Р 1/38], содержащая симметричное трехплечное волноводное разветвление в Н-плоскости, ферритовый вкладыш, выполненный в виде двух круглых цилиндрических ферритовых дисков, и магнитную систему, причем в трехплечном волноводном разветвлении дополнительно установлены два ферритовых вкладыша, причем любые два ферритовых вкладыша размещены симметрично относительно расположенной между ними плоскости симметрии трехплечного волноводного разветвления в Н-плоскости, а диаметры дисков ферритовых вкладышей выбираются из условия: , где - диаметры ферритовых дисков; а' - расстояние плоскостей круговой поляризации магнитного поля от узких стенок волновода.

Недостатком такой конструкции Y-циркулятора является узкая полоса рабочих частот, что определяется резким изменением диэлектрической проницаемости на границе воздух (ε=1) - феррит (ε≈12÷14) (при воздушном заполнении волноводного Y-разветвления).

Задачей предлагаемого изобретения является достижение возможности расширения рабочей полосы частот Y-циркулятора.

Технический эффект предлагаемого изобретения состоит в расширении рабочей полосы частот и увеличении электропрочности Y-циркулятора.

Сущность предлагаемого Y-циркулятора состоит в том, что он содержит симметричное трехплечное волноводное Y-разветвление в Н-плоскости, три ферритовых вкладыша, соосно установленных на противоположных широких стенках волноводного Y-разветвления, в области круговой поляризации, и магнитную систему.

Новым в предлагаемом Y-циркуляторе является то, что все ферритовые вкладыши выполнены в виде двух трехгранных равносторонних ферритовых призм и ориентированы одной боковой гранью ортогонально плоскостям симметрии Y-разветвления к его центру.

На фиг. приведено схематичное изображение предлагаемого Y-циркулятора.

Y-циркулятор состоит из: симметричного трехплечного волноводного Y-разветвления (6) в Н-плоскости, образованного первым волноводным каналом (1), вторым волноводным каналом (2), третьим волноводным каналом (3), трех ферритовых вкладышей, каждый из которых выполнен в виде двух трехгранных равносторонних ферритовых призм (4), установленных на противоположных широких стенках волноводного Y-разветвления, и магнитной системы (5).

Y-циркулятор работает следующим образом: поле волны Н10, возбужденной в одном из волноводных каналов Y-циркулятора, например в первом волноводном канале (1), достигнув симметричного трехплечного волноводного Y-разветвления (6), возбуждает во втором волноводном канале (2) и в третьем волноводном канале (3) первичные волны Н10. В силу симметрии трехплечного волноводного Y-разветвления (6) эти волны равны по амплитуде и синфазны. В то же время симметричное расширение трехплечного волноводного Y-разветвления (6) увеличивает размер его поперечного сечения, что обуславливает возможность существования волны Н20. Одновременно с этим волна Н10, пришедшая из первого волноводного канала (1), возбуждает намагниченные в одном направлении трехгранные равносторонние ферритовые призмы (4). Но магнитная составляющая СВЧ поля волны Н10 слева и справа от оси симметрии волноводного канала имеет встречную круговую поляризацию, это приводит к тому, что магнитная проницаемость намагниченных в одном направлении левого и правого ферритовых вкладышей различна (одна больше µ/µ0=1, другая меньше µ/µ0=1). Это влияет на симметричное поле волны Н10 таким образом, что в трехплечном волноводном Y-разветвлении (6) возбуждается вторичная волна Н20, которая в свою очередь противофазно, но с равными амплитудами возбуждает второй волноводный канал (2) и третий волноводный канал (3).

Регулируя напряженность постоянного магнитного поля магнитной системы (5), намагничивающей трехгранные равносторонние ферритовые призмы (4), можно добиться равенства амплитуд первичной и вторичной волн и синфазности первичной и вторичной волн, например, во втором волноводном канале (2), при этом энергия волны, возбужденной в первом волноводном канале (1), будет полностью передаваться во второй волноводный канал (2). Одновременно с этим первичная и вторичная волны в третьем волноводном канале (3) будут противофазны и будут компенсировать друг друга. Это обеспечит развязку третьего волноводного канала (3), т.е. энергия волны, возбужденной в первом волноводном канале (1), не будет передаваться в третий волноводный канал (3).

Симметрия разветвления Y-циркулятора обуславливает передачу волны, возбужденной во втором волноводном канале (2), в третий волноводный канал (3) и передачу волны, возбужденной в третьем волноводном канале (3), в первый волноводный канал (1). Т.е. одному и тому же направлению намагничивающего поля соответствует последовательность передачи электромагнитной энергии из канала в канал 1→2→3→1. При изменении направления намагничивающего поля на противоположное передача энергии поменяется на обратное - 1→3→2→1.

В предлагаемой конструкции Y-циркулятора расширению полосы рабочих частот способствует изменение конфигурации ферритовых вкладышей - постепенное увеличение сечения от боковых ребер трехгранных равносторонних ферритовых призм к их центру, и неполное заполнение волновода по высоте ферритовыми вкладышами. Это влечет за собой уменьшение эффективной диэлектрической проницаемости вкладышей и ее плавное изменение от боковых ребер к центру трехгранных равносторонних ферритовых призм. Трехгранные равносторонние ферритовые призмы, установленные в области круговой поляризации, на периферии трехплечного волноводного Y-разветвления, перераспределяют напряженность электромагнитного поля в нем, снижая его концентрацию в центре Y-разветвления, тем самым увеличивая его электропрочность. Неполное заполнение волноводного Y-разветвления по высоте ферритовыми вкладышами улучшает теплоотдачу (теплоотвод) от ферритовых деталей, что повышает тепловую и электрическую прочности Y-циркулятора при высоких значениях мощности.

Y-циркулятор, содержащий симметричное трехплечное волноводное Y-разветвление в H-плоскости, три ферритовых вкладыша, соосно установленных на противоположных широких стенках волноводного Y-разветвления, в области круговой поляризации, и магнитную систему, отличающийся тем, что каждый из ферритовых вкладышей выполнен в виде двух трехгранных равносторонних ферритовых призм и ориентирован одной боковой гранью ортогонально плоскостям симметрии Y-разветвления к его центру.



 

Похожие патенты:

Предлагаемое изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн.

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности устройств генерации и частотной модуляции за счет увеличения линейного участка частотной модуляционной характеристики при произвольных характеристиках нелинейного элемента.

Изобретение относится к радиоэлектронике и измерительной технике и может быть использовано для заданного ослабления высокочастотного сигнала большой мощности в широкой полосе рабочих частот.

Изобретения относятся к областям радиосвязи и могут быть использованы для создания устройств генерации и частотной модуляции с увеличенным линейным участком частотной модуляционной характеристики при произвольных характеристиках нелинейного элемента, цепи внешней обратной связи и параметрах резистивного четырехполюсника.

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в возможности усиления и частотной демодуляции высокочастотного сигнала с увеличенным линейным участком частотной демодуляционной характеристики и увеличенным динамическим диапазоном при произвольных характеристиках нелинейного элемента, цепи внешней обратной связи и параметрах резистивного четырехполюсника.

Изобретение относится к области радиосвязи. Способ генерации высокочастотных сигналов состоит в том, что энергию источника постоянного напряжения преобразуют в энергию высокочастотного сигнала за счет скачкообразного изменения амплитуды источника постоянного напряжения в момент его включения, усиливают и ограничивают амплитуду высокочастотного сигнала с помощью трехполюсного нелинейного элемента и организации обратной связи.

Изобретение относится к области радиолокационной техники, в частности к устройствам антенно-фидерной системы, используемым для передачи сверхвысокочастотной энергии между неподвижной частью радиолокационной станции (РЛС), например стационарными (неподвижными) передатчиками, приемниками, и вращающейся антенной системой.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано для коммутации СВЧ-сигналов в фидерных трактах различного назначения, в частности при создании переключателя фидерных трактов.

Настоящее изобретение относится к области связи, и в частности, к устройствам связи в СВЧ-диапазоне. Устройство СВЧ-связи включает в себя: первый модуль преобразования, второй модуль преобразования, сконфигурированные для выполнения взаимного преобразования между сигналом основной полосы частот или сигналом промежуточной частоты и СВЧ-сигналом, причем СВЧ-сигналы, принятые или выведенные первым модулем преобразования и вторым модулем преобразования, имеют, соответственно, одинаковое направление поляризации либо перпендикулярные направления поляризации; и ортомодовый преобразователь с тремя волноводными портами, сконфигурированный для выполнения разделения и синтеза ортогонально поляризованных СВЧ-сигналов.

Изобретение относится к области радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в улучшении эффективности устройств генерации и частотной модуляции за счет увеличенния линейного участка частотной модуляционной характеристики при произвольных характеристиках нелинейного элемента, цепи внешней обратной связи и параметров резистивного четырехполюсника.

Изобретение относится к области радиотехники и радиоэлектроники и может быть использовано для поглощения электромагнитного излучения на выходе сверхвысокочастного волноведущего тракта, а также входить в состав сложных сверхвысокочастотных функциональных узлов и устройств. Волноводная согласованная нагрузка включает размещенные в короткозамкнутом отрезке волновода первый и второй относительно направления распространения электромагнитной волны основные диэлектрические слои и расположенный между ними металлический слой нанометровой толщины, причем плоскости слоев ориентированы перпендикулярно направлению распространения электромагнитной волны, при этом волноводная согласованная нагрузка согласно изобретению содержит дополнительный диэлектрический слой, расположенный перед первым основным диэлектрическим слоем и обладающий величиной относительной диэлектрической проницаемости, меньшей величины относительной диэлектрической проницаемости первого основного диэлектрического слоя, а также содержит по крайней мере один согласующий диэлектрический слой, расположенный между дополнительным диэлектрическим слоем и первым основным диэлектрическим слоем и/или между металлическим слоем и вторым основным диэлектрическим слоем, при этом величина относительной диэлектрической проницаемости согласующих диэлектрических слоев меньше величины диэлектрической проницаемости первого основного диэлектрического слоя и увеличивается по направлению к металлическому слою, а величина относительной диэлектрической проницаемости согласующих диэлектрических слоев, расположенных между металлическим слоем и вторым основным диэлектрическим слоем, меньше величины диэлектрической проницаемости второго основного диэлектрического слоя и увеличивается по направлению от металлического слоя. Изобретение обеспечивает возможность создания широкополосной волноводной нагрузки для поглощения СВЧ-излучения с расширенным рабочим диапазоном частот, технологически простой в изготовлении и с малыми продольными габаритами. 4 з.п. ф-лы, 10 ил., 8 табл., 8 пр.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике СВЧ, и предназначено для создания полосно-заграждающих фильтров на основе диэлектрических резонаторов преимущественно в дециметровом диапазоне длин волн. Техническим результатом является уменьшение электрической длины, повышение избирательности и улучшение стабильности электрических характеристик фильтра повышенной мощности. Сущность изобретения: отличительной особенностью изобретения является то, что полосно-заграждающий фильтр снабжен полыми цилиндрическими секциями, установленными поочередно с противоположных сторон относительно линии передачи через расстояния в одну четверть волны (λ/4). В каждой полой цилиндрической секции установлен дисковый диэлектрический резонатор (ДР), закрепленный между основной и дополнительно введенной диэлектрическими подставками, в дополнительной подставке выполнено отверстие, в котором установлен винт настройки. Линия передачи, выполненная в виде коаксиальной линии, снабжена проводниками шлейфов, подключенными к ее внутреннему проводнику, а каждый из проводников шлейфов продлен внутрь полости цилиндрической секции в виде петли связи, конец которой закреплен, например, пайкой на стенке цилиндрической секции. Петля связи выполнена из проводника в форме "хвоста бабочки", обращенного вогнутой стороной к дисковому ДР, а длина проводника вогнутой стороны выбрана в пределах 0,25-0,3 диаметра дискового ДР. Дисковые ДР 3 настроены в полосе заграждения на разные резонансные частоты, а соотношение толщин ДР и диэлектрических подставок 4,5 выбрано в пределах , где εп<<εр - диэлектрические проницаемости, а Нп, Нр - толщины подставок 4, 5 и ДР 3 соответственно. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к радиотехнике. Полосовой фильтр образован прямоугольными волноводами, отделенными друг от друга вдоль середины имеющей большую ширину поверхности фильтра, и тонкой металлической пластиной, заключенной между прямоугольными волноводами. Одна из пластин связи, сформированных из металлической пластины, имеет вырез со скругленным углом или различными ширинами обоих концов пластины связи. При этом пластина связи, сформированная на одном конце металлической пластины, имеет вырез, либо две пластины связи, сформированные на двух концах металлической пластины, имеют вырезы. Металлическая пластина выполнена из структуры металлического слоя на печатной плате. Полосовой фильтр может иметь криволинейный волновод U-образной формой. Также полосовой фильтр может быть образован множеством фильтрующих элементов, соединенных друг с другом. Технический результат - увеличение коэффициента связи, расширение полосы частот. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 16 ил.

Использование: для создания волноводной нагрузки. Сущность изобретения заключается в том, что волноводная нагрузка содержит короткозамкнутый отрезок прямоугольного волновода, внутри которого вдоль двух широких стенок установлены поглотители, которые выполнены в виде плоских пластин из поглощающего материала, имеют одинаковую толщину, заполняют всю площадь двух широких стенок прямоугольного волновода, узкие стенки короткозамкнутого отрезка прямоугольного волновода выполнены с уменьшающейся высотой от начала нагрузки к ее концу и на короткозамкнутом конце нагрузки высота узких стенок волновода выбрана равной двум толщинам пластин из поглощающего материала. Технический результат: обеспечение возможности равномерного поглощения СВЧ мощности вдоль нагрузки. 1 ил.

Тем-камера // 2606173
Изобретение относится к электротехнике. Сущность изобретения заключается в том, что ТЕМ-камера содержит корпус в форме пирамиды, при этом в поперечном сечении центральная и сужающиеся части корпуса являются прямоугольником с соотношением сторон 1:1,15, причем длина центральной части равна ее ширине, а сужающиеся части выполнены с линейными углами сужения 32,7° и 36,7°, открытые концы которого имеют размер 7,2×8,4 мм и вдоль продольной составляющей сгибы для соединения со стягивающим кольцом, которое выполнено в форме цилиндра с прямоугольным вырезом внутри и отношением сторон 1:1,15, по краям которого имеются по меньшей мере четыре отверстия с резьбовым соединением для крепления с помощью винтов через токопроводящую пасту держателя под соединитель, который также имеет цилиндрическую форму с по меньшей мере четырьмя резьбовыми отверстиями и по меньшей мере пятью отверстиями под высокочастотный соединитель, четыре из которых выполнены с одинаковым диаметром, а пятое выполнено в виде коаксиального волновода с волновым сопротивлением 50 Ом, центральный проводник которого соединен при помощи пайки и соединения в паз с центральной пластиной, которая выполнена из проводящего материала толщиной 2 мм и шириной 1:1,3 по отношению к ширине центральной части корпуса, а на концах центральной пластины выполнено линейное сужение со ступенчатыми вырезами на кромках в форме дуги, причем сужение в начале выполнено под углом 46° на расстоянии толщины стягивающего кольца и под углом 61° на расстоянии от толщины стягивающего кольца до 5,5 мм, превышающем расположение ребер корпуса, в одной из стенок которого имеется прямоугольный вырез, кромки которого выполнены с фаской под угол 45°, для испытательного стола из проводящего материала, который имеет по меньшей мере одно отверстие для соединителя и фаску под углом 45°. Технический результат – получение максимальной рабочей частоты камеры в диапазоне от 1 до 2 ГГц при максимальной высоте испытуемого объекта в диапазоне от 40 до 20 мм и максимальном коэффициенте стоячих волн по напряжению, не превышающем 1,08 (модуль коэффициента отражения, не превышает минус 22 дБ). 6 ил.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн. Т-циркулятор содержит симметричное волноводное Т-разветвление в Н-плоскости, согласующий металлический клин, три ферритовых вкладыша и магнитную систему. Для повышения тепловой и электрической прочности Т-циркулятора при расширении полосы рабочих частот каждый ферритовый вкладыш выполнен в виде двух трехгранных равносторонних ферритовых призм, которые соосно установлены на противоположных широких стенках волноводного Т-разветвления в Н-плоскости, в областях круговой поляризации. При этом каждая трехгранная равносторонняя ферритовая призма ориентирована одной боковой гранью ортогонально к плоскости симметрии волноводного Т-разветвления в Н-плоскости и одним боковым ребром в сторону согласующего металлического клина. 1 ил.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в селективных трактах приемных и передающих систем. Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую - нанесены электромагнитно связанные полосковые проводники: смещенные относительно друг друга протяженные широкие отрезки полосковых проводников, заземляемые на основание со стороны свободных концов, с противоположных - соединены между собой посредством протяженных отрезков полосковых проводников, с внутренней стороны - соединены с отрезками протяженных узких полосковых проводников, дважды изогнутых под прямым углом, при этом вдоль по их периметрам, внутри каждого расположены свернутые П-образно отрезки полосковых проводников, заземляемые на основание со стороны свободных концов, соединенные с внешней стороны с ортогонально расположенными протяженными широкими отрезками полосковых проводников, являющихся портами фильтра. Изобретение обеспечивает расширение рабочей полосы пропускания и высокочастотной полосы заграждения, а также улучшение селективных свойств. 2 ил.

Изобретение относится к областям радиотехники и связи. Высокочастотный фазовращатель выполнен на основе КМОП-технологии, при этом усилители с переменным коэффициентом усиления построены на основе модифицированных ячеек Гильберта, а аналоговый дифференциальный квадратурный сумматор подключен к квадратурному полифазному фильтру напрямую. Каждая модифицированная ячейка Гильберта состоит из десяти МОП-транзисторов. При этом затворы первого и четвертого МОП-транзисторов являются высокочастотными входами, истоки первого и второго МОП-транзисторов соединены со стоком девятого МОП-транзистора, истоки третьего и четвертого МОП-транзисторов соединены со стоком десятого МОП-транзистора, исток девятого и десятого МОП-транзисторов подключен к общему узлу, затворы девятого и десятого МОП-транзисторов подключены к первому выходу источника напряжений смещения, затворы второго и третьего МОП-транзисторов подключены ко второму выходу источника напряжений смещения, стоки первого и третьего МОП-транзисторов подключены к узлу, к которому подключены истоки пятого и шестого МОП-транзисторов, стоки второго и четвертого МОП-транзисторов подключены к узлу, к которому подключены истоки седьмого и восьмого МОП-транзисторов, затворы пятого и восьмого МОП-транзисторов и затворы шестого и седьмого МОП-транзисторов представляют собой управляющие дифференциальные входы соответственно, стоки пятого и седьмого МОП-транзисторов и стоки шестого и восьмого МОП-транзисторов подключены к двум входам цепи нагрузки соответственно Высокочастотный фазовращатель на МОП-транзисторах с конструкцией согласно изобретению обладает уменьшенной ошибкой установки фазы и потребляемой мощностью, а также более низкой себестоимостью. 3 ил.

Изобретение относится к автотранспортным средствам, в частности специального назначения, может быть использовано для повышения помехозащищенности бортового электрооборудования к внешнему высокочастотному электромагнитному полю при эксплуатации АТС в условиях сложной электромагнитной обстановки. Повышение помехозащищенности электрооборудования АТС к внешнему высокочастотному ЭМП достигается нанесением широкополосного радиопоглощающего материала как минимум на три взаимно перпендикулярные металлические внутренние поверхности того объема кузова АТС, в котором расположено защищаемое электрооборудование. Параметры широкополосного радиопоглощающего материала выбираются из учета начала ослабления ЭМП на заданной минимальной частоте диапазона частот, в котором наблюдается не менее 90% нарушений работоспособности электрооборудования при воздействии внешнего высокочастотного ЭМП. Способ позволяет перейти из режима стоячих волн на режим смешанных волн, за счет чего уменьшить во внутреннем объеме кузова АТС максимальные уровни ЭМП, вследствие чего улучшается электромагнитная обстановка и снижается влияние ЭМП на бортовое электрооборудование, тем самым происходит повышение его помехозащищенности. 3 ил.

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение стойкости к деформации обмотки линейного фильтра. Согласно изобретению линейный фильтр для систем передачи на линиях электропередач переменного тока среднего/высокого напряжения содержит непрерывную катушку из электропроводного металла, при этом катушка сформирована непрерывной спиралью, выполненной из витков (1, 1А, 1В, 1С) катушки, которые намотаны как соленоид и удерживаются разнесенными друг от друга последовательностью прокладок (2), выполненных из электрически изолирующего материала. Витки (1, 1А, 1В, 1С) катушки имеют Н-образное сечение, чтобы на каждой из противоположных поверхностей таких витков катушки образовывалось углубление или непрерывный канал, куда помещены прокладки (2). При этом прокладки (2) создают надежную опору для каждого витка катушки. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн. Y-циркулятор содержит симметричное трехплечное волноводное Y-разветвление в Н-плоскости, три ферритовых вкладыша, соосно установленных на противоположных широких стенках волноводного Y-разветвления, в области круговой поляризации, и магнитную систему. Технический эффект предлагаемого изобретения состоит в расширении рабочей полосы частот и увеличении электропрочности Y-циркулятора. Для расширении рабочей полосы частот и увеличения электропрочности Y-циркулятора все ферритовые вкладыши выполнены в виде двух трехгранных равносторонних ферритовых призм и ориентированы одной боковой гранью ортогонально плоскостям симметрии Y-разветвления к его центру. 1 ил.

Наверх