Устройство возбуждения квадратного волновода



Устройство возбуждения квадратного волновода
Устройство возбуждения квадратного волновода

 


Владельцы патента RU 2634334:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") (RU)

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к элементам и узлам СВЧ-трактов антенн с круговой поляризацией поля излучения, и может быть использовано для возбуждения волноводных поляризационных секций квадратного поперечного сечения. Устройство содержит плавный волноводный переход от прямоугольного поперечного сечения к квадратному поперечному сечению, вход которого соединен с прямоугольным волноводом, при этом стороны поперечного сечения прямоугольного волновода повернуты на 45° относительно сторон поперечного сечения выхода плавного волноводного перехода. В прямоугольном волноводе введены короткозамыкатель (короткозамыкающая стенка) и металлические пластины, каждая из которых установлена в центре соответствующей широкой стенки прямоугольного волновода, при этом симметрично относительно продольной оси. В плавном волноводном переходе симметрично относительно продольной оси размещены металлические гребни с изменяющимся зазором между ними, при этом в одном из металлических гребней, в плоскости сочленения плавного перехода и волновода с прямоугольным поперечным сечением, расположена коаксиальная линия, центральный проводник которой удлинен в зазор между металлическими гребнями и соединен с другим гребнем, при этом металлические пластины и гребни лежат в одной плоскости продольного сечения всего устройства возбуждения квадратного волновода. Технический результат заключается в уменьшении габаритных размеров устройства возбуждения и в подавлении высших типов волн в нем. 2 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к элементам и узлам СВЧ-трактов антенн с круговой поляризацией поля излучения, и может быть использовано для возбуждения волноводных поляризационных секций квадратного поперечного сечения.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является устройство возбуждения квадратного волновода (Проектирование линзовых, сканирующих, широкодиапазонных антенн и фидерных устройств. М.С. Жук, Ю.Б. Молочков, М., «Энергия», 1973 г., стр. 152, рис. 3-18), содержащее коаксиальную линию и плавный волноводный переход от прямоугольного поперечного сечения к квадратному поперечному сечению, вход которого соединен с прямоугольным волноводом, при этом стороны поперечного сечения прямоугольного волновода повернуты на 45° относительно сторон поперечного сечения выхода плавного волноводного перехода. Посредством известного устройства в квадратном волноводе возбуждаются ортогонально поляризованные волны Н10 и H01 с равными амплитудами.

Недостатком известного устройства возбуждения квадратного волновода является то, что невозможно использовать коаксиальную линию без дополнительного устройства, например коаксиально-волноводного перехода, что приводит к увеличению продольных размеров устройства возбуждения.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в уменьшении габаритных размеров устройства возбуждения и в подавлении высших типов волн в нем.

Данный технический результат достигается тем, что в устройстве возбуждения квадратного волновода, содержащем коаксиальную линию и плавный волноводный переход от прямоугольного поперечного сечения к квадратному поперечному сечению, вход которого соединен с прямоугольным волноводом, при этом стороны поперечного сечения прямоугольного волновода повернуты на 45° относительно сторон поперечного сечения выхода плавного волноводного перехода, новым является то, что в прямоугольном волноводе введены короткозамыкатель и металлические пластины, каждая из которых установлена в центре соответствующей широкой стенки прямоугольного волновода, при этом металлические пластины расположены симметрично относительно продольной оси, дополнительно в плавном волноводном переходе симметрично относительно продольной оси размещены металлические гребни с изменяющимся зазором между ними, при этом в одном из металлических гребней в плоскости сочленения плавного волноводного перехода и прямоугольного волновода выполнено отверстие, в котором расположена коаксиальная линия, центральный проводник которой удлинен в зазор между металлическими гребнями и соединен с другим гребнем, при этом металлические пластины и гребни лежат в одной плоскости продольного сечения устройства возбуждения квадратного волновода.

Применение короткозамыкателя и металлических пластин, каждая из которых установлена в центре соответствующей широкой стенки прямоугольного волновода симметрично относительно продольной оси, а также установка в плавном волноводном переходе металлических гребней с изменяющимся зазором между ними, позволяет уменьшить габаритные размеры устройства возбуждения и подавить высшие типы волн.

В одном из металлических гребней в плоскости сочленения плавного перехода и волновода с прямоугольным поперечным сечением проложена коаксиальная линия, центральный проводник которой удлинен в зазор между металлическими гребнями и соединен с другим гребнем, позволяет возбудить в квадратном волноводе ортогонально поляризованные волны Н10 и H01 с равными амплитудами при помощи коаксиальной линии без увеличения продольных размеров устройства.

На фиг. 1 и 2 представлен вариант выполнения устройства возбуждения квадратного волновода (главный вид с разрезом и вид спереди соответственно).

Устройство возбуждения квадратного волновода (фиг. 1, 2) содержит прямоугольный волновод 1 с короткозамыкателем 2, плавный волноводный переход 3 от прямоугольного поперечного сечения к квадратному поперечному сечению, коаксиальную линию 4, две металлические пластины 6 и 7, два металлических гребня 8 и 9.

Вход плавного волноводного перехода 3 от прямоугольного поперечного сечения к квадратному поперечному сечению соединен с прямоугольным волноводом 1. При этом стороны поперечного сечения прямоугольного волновода 1 повернуты на 45° относительно сторон поперечного сечения выхода плавного волноводного перехода 3. Каждая металлическая пластина 6 (7) установлена в центре соответствующей широкой стенки прямоугольного волновода 1, при этом металлические пластины 6, 7 расположены симметрично относительно продольной оси устройства возбуждения квадратного волновода. Металлические гребни 8, 9 установлены в плавном волноводном переходе 3 симметрично относительно продольной оси с изменяющимся зазором между ними. В металлическом гребне 8 в плоскости сочленения плавного волноводного перехода 3 и прямоугольного волновода 1 выполнено отверстие, в котором расположена коаксиальная линия 4. Центральный проводник 10 коаксиальной линии 4 удлинен в зазор между металлическими гребнями 8 и 9 соединен с другим металлическим гребнем 9. При этом металлические пластины 6 и 7 и гребни 8 и 9 лежат в одной плоскости продольного сечения устройства возбуждения квадратного волновода.

Короткозамыкатель 2 выполняют в виде пластины, которую устанавливают на свободном конце прямоугольного волновода 1.

На выходе плавного волноводного перехода 3 могут быть закреплены стандартный фланец 11, необходимый для подсоединения устройства возбуждения квадратного волновода к стандартным СВЧ-узлам.

Устройство возбуждения квадратного волновода работает следующим образом.

Посредством фланца 11 устройство возбуждения квадратного волновода присоединяется к входу возбуждаемого устройства (на фиг. 1, 2 не показано). Сигнал поступает в коаксиальную линию 4 и возбуждает в пространстве между металлическими гребнями 8 и 9 электромагнитную волну типа Н10, которая на выходе плавного волноводного перехода 3 делится на равноамплитудные ортогонально поляризованные волны Н10 и H01. Для обеспечения широкополосного согласования коаксиальной линии 4 с выходом плавного волноводного перехода 3 применяются короткозамкнутый шлейф, образованный прямоугольным волноводом 1, металлическими пластинами 6, 7 и короткозамыкателем 2, и металлические гребни 8, 9 с плавно изменяющимся зазором между ними, обеспечивающие плавную трансформацию волнового сопротивления коаксиальной линии 4 к волновому сопротивлению плавного волноводного перехода 3.

Таким образом, использование описанной выше конструкции позволяет возбудить в квадратном волноводе ортогонально поляризованные волны Н10 и H01 с равными амплитудами при помощи коаксиальной линии без увеличения продольных размеров устройства.

Устройство возбуждения квадратного волновода, содержащее коаксиальную линию и плавный волноводный переход от прямоугольного поперечного сечения к квадратному поперечному сечению, вход которого соединен с прямоугольным волноводом, при этом стороны поперечного сечения прямоугольного волновода повернуты на 45° относительно сторон поперечного сечения выхода плавного волноводного перехода, отличающееся тем, что в прямоугольном волноводе введены короткозамыкатель и металлические пластины, каждая из которых установлена в центре соответствующей широкой стенки прямоугольного волновода, при этом металлические пластины расположены симметрично относительно продольной оси, дополнительно в плавном волноводном переходе симметрично относительно продольной оси размещены металлические гребни с изменяющимся зазором между ними, при этом в одном из металлических гребней в плоскости сочленения плавного волноводного перехода и прямоугольного волновода выполнено отверстие, в котором расположена коаксиальная линия, центральный проводник которой удлинен в зазор между металлическими гребнями и соединен с другим гребнем, при этом металлические пластины и гребни лежат в одной плоскости продольного сечения устройства возбуждения квадратного волновода.



 

Похожие патенты:

Антенна // 2530242
Изобретение относится к области антенно-фидерных устройств и может быть использовано, например, в качестве направленной двухполяризационной антенны с ортогональными поляризациями в дециметровом диапазоне волн.

Изобретение относится к радиотехнике. Техническим результатом является обеспечение автоматической настройки антенной системы на вертикальную поляризацию при произвольной пространственной ориентации самой антенной системы.

Изобретение относится к устройству создания круговой поляризации в антенне. Технический результат - снижение омических потерь и упрощение конструкции устройства.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано на базовых станциях сети сотовой радиосвязи для обеспечения излучения сигнала с переключаемой поляризацией, а именно: возможностью установки линейной вертикальной поляризации, линейной горизонтальной поляризации или круговой поляризации правого или левого вращения, при использовании штатных антенн базовых станций с кросс-поляризацией, то есть двойной +45° и -45° наклонной поляризацией.

Изобретение относится к области радиотехники. .

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к сверхширокополосным антеннам, и может найти применение в системах радиосвязи и радиолокации. .

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антеннам, в частности к микрополосковым антеннам для применения в системах GPS и GNSS. .

Изобретение относится к области радиотехники. .

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для использования в составе радиотехнических устройств для телевидения, радиовещания и радиосвязи в ОВЧ и УВЧ диапазонах.

Антенна // 2393597
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиотехнических системах с сигналами с круговой и линейной поляризациями. .
Наверх