Волноводный свч-аттенюатор

Изобретение относится к области техники СВЧ и может быть использовано для изменения высоких уровней СВЧ-мощности электромагнитной волны моды Н10 в прямоугольном волноводе. Волноводный СВЧ-аттенюатор состоит из 3-децибельного направленного ответвителя, отражателя и двух согласованных нагрузок. Отражатель состоит из двух отрезков прямоугольного волновода, соединенных между собой по узкой стенке, и двух идентичных шарнирно соединенных металлических пластин. Шарнир расположен в щели соединения волноводов вместе с механизмом поворота пластин, содержащим гайку, перемещающуюся поступательно при вращении винта, на который вращательный момент передается от вала регулятора. Технический результат заключается в улучшении согласования и увеличении допустимой мощности электромагнитной волны, проходящей через аттенюатор. 3 ил.

 

Предлагаемый волноводный СВЧ-аттенюатор относится к области техники СВЧ и может быть использован для изменения высоких уровней СВЧ-мощности электромагнитной волны моды Н10 в прямоугольном волноводе.

Известны аттенюаторы, в которых изменение затухания происходит за счет изменения положения поглотителя в волноводе (АС 1215149 опубл. 28.02.1986 г.), за счет изменения поглощающих свойств диэлектрика (Патент США 6240237 опубл. 29.05.2001 г.).

Недостатком данных устройств является зависимость согласования от положения поглотителя или от изменения параметров поглотителя. Кроме того, объем поглотителя ограничен, что ограничивает допустимую мощность регулировки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является волноводный аттенюатор (АС 1107197, опубл. 07.08.1984), содержащий отрезок прямоугольного волновода, внутри которого размещена поглощающая пластина, связанная с механизмом перемещения. При этом поглощающая пластина закреплена одной стороной с возможностью вращения вокруг одного из ребер отрезка прямоугольного волновода.

Недостатком данного устройства является существенная зависимость согласования от затухания, поскольку разные уровни затухания определяются разными положениями пластины, что в свою очередь обуславливает изменение волнового сопротивления данного участка волновода. Кроме того, поглощающий материал пластины не в состоянии поглощать высокий уровень мощности, что ограничивает рабочий диапазон затухания данного волноводного аттенюатора.

Технический результат состоит в улучшении согласования и увеличении допустимой мощности электромагнитной волны, проходящей через аттенюатор.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что волноводный СВЧ-аттенюатор содержит отрезок прямоугольного волновода, внутри которого размещена пластина, связанная с механизмом поворота пластины.

Новизна предлагаемого изобретения состоит в том, что в состав устройства включены идентичная пластина, причем обе пластины изготовлены из металла, и второй идентичный отрезок прямоугольного волновода, соединенный с первым узкими стенками, при этом пластины шарнирно соединены с одной стороны, а сам шарнир расположен в щели соединения волноводов и перпендикулярен широкой стенке волноводов, причем между пластинами в щели соединения волноводов расположен механизм поворота пластин симметрично относительно соединения волноводов, содержащий гайку, перемещающуюся поступательно при вращении винта, на который вращательный момент передается от вала регулятора, и раздвигающую пластины, при этом пластины подпружинены к гайке механизма поворота пластин, причем отрезкам прямоугольного волновода со стороны закрепления пластин подключен волноводный 3-децибельный направленный ответвитель, а оба противоположных выхода соединены с согласованными нагрузками.

На фиг. 1 представлена блок-схема волноводного СВЧ-аттенюатора.

На фиг. 2 показан разрез В-В отражателя (с пластинами).

На фиг. 3 показан разрез А-А отражателя (без пластин).

Волноводный СВЧ-аттенюатор содержит 3-х дБ направленный ответвитель, отражатель и две согласованные нагрузки. Отражатель содержит два идентичных отрезка прямоугольного волновода 1, соединенных по узкой стенке, идентичные оси 2, две идентичные пластины 3, гайку 4, винт 5, конические зубчатые колеса 6 и 7, вал 8, ручку регулятора 9. В соединении волноводов проделана щель 10.

Волноводный СВЧ-аттенюатор работает следующим образом: электромагнитная волна поступает от генератора на 3-х дБ направленный ответвитель, на противоположных выходах которого образуются две волны равные по амплитуде с разностью фаз равной , в нагрузку при этом ничего не поступает. С выходов 3-х дБ направленного ответвителя электромагнитные волны поступают на Отражатель, часть мощности проходит в согласованных нагрузках, где поглощается, а часть мощности отражается и поступает в нагрузку. Для того чтобы отраженные электромагнитные волны складывались в фазе на выходе 3-х дБ направленного ответвителя, соединенного с нагрузкой, и в противофазе - на выходе 3-х дБ направленного ответвителя, соединенного с генератором, необходимо, чтобы отражение в каждом из двух волноводов Отражателя было бы максимально идентичным. Это достигается тем, что механизм поворота пластин таким образом раздвигает закрепленные на осях 2 пластины 3, что они перекрывают отрезки прямоугольных волноводов 1 одинаковым образом. Механизм поворота пластин содержит гайку 4, винт 5, конические зубчатые колеса 6 и 7, вал 8 и расположен в щели 10, проделанной в соединении волноводов. Изменение ослабления мощности электромагнитной волны, поступающей в нагрузку, происходит за счет того, что пластины 3 раздвигаются гайкой 4, которая перемещается поступательно при вращении винта 5, вращательный момент на который через конические зубчатые колеса 6 и 7 передается от вала 8, соединенного с ручкой регулятора 9.

Макет заявленного устройства на частоту 2450 МГц, включающий две мощные жидкостные согласованные нагрузки, экспериментально исследован и имеет КСВН менее 1.15. При этом при поступающей от генератора мощности 600 Вт была достигнута плавная регулировка мощности на выходе в диапазоне от 10-550 Вт.

Волноводный СВЧ-аттенюатор, содержащий отрезок прямоугольного волновода, внутри которого размещена пластина, связанная с механизмом поворота пластины, отличающийся тем, что с целью расширения рабочего диапазона в состав устройства включены идентичная пластина, причем обе пластины изготовлены из металла, и второй идентичный отрезок прямоугольного волновода, соединенный с первыми узкими стенками, при этом пластины шарнирно соединены с одной стороны, а сам шарнир расположен в щели соединения волноводов и перпендикулярен широкой стенке волноводов, причем между пластинами в щели соединения волноводов расположен механизм поворота пластин симметрично относительно соединения волноводов, содержащий гайку, перемещающуюся поступательно при вращении винта, на который вращательный момент передается от вала регулятора, и раздвигающую пластины, при этом пластины подпружинены к гайке механизма поворота пластин, причем к отрезкам прямоугольного волновода со стороны закрепления пластин подключен волноводный 3-децибельный направленный ответвитель, а оба противоположных выхода соединены с согласованными нагрузками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к СВЧ-технике и может быть использовано в технике связи и в радиолокации. Полосно-заграждающий фильтр содержит полосковую линию передачи, два параллельных контура с сосредоточенными LC параметрами, соединенных последовательно, две включенные параллельно входу устройства емкости, имеющие с одной стороны контакта общую точку соединения с корпусом устройства.

Изобретение относится к области антенной техники. Поляризационный селектор состоит двух одинаковых соединенных последовательно секций, расположенных соосно, каждая из которых содержит круглый волновод, с присоединенным прямоугольным волноводом.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к средствам преобразования поляризации волноводных волн. Изобретение может быть использовано в антенных системах с полосой рабочих частот порядка 5%.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к фильтрам низких частот. СВЧ-фильтр нижних частот содержит отрезки линии передачи, соединенные последовательно, в середине которых подключены разомкнутые шлейфы, к началу первого отрезка подключен вход фильтра, к концу последнего отрезка подключен выход фильтра, Кроме того, фильтр включает конденсаторы, соединяющие начало и конец каждого отрезка, емкость конденсаторов находится в пределах от 1/ωZ0 до 1.5/ω0Z0, где ω0 - круговая граничная частота, Z0 - сопротивление входа и выхода и волновое сопротивление отрезков линий.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к нагрузкам для поглощения энергии электромагнитной волны высокой мощности моды H10. Нагрузка содержит отрезок прямоугольного волновода, поглощающую жидкость в металлическом сосуде, радиопрозрачную герметичную перегородку, отделяющую внутренний объем волновода от поглощающей жидкости.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к микрополосковым фильтрам. Фильтр содержит подвешенную между экранами диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесены короткозамкнутые на экран с одного края подложки полосковые проводники резонаторов, а на вторую сторону подложки также нанесены короткозамкнутые на экран с другого края подложки полосковые проводники.

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах для коммутации сигнала СВЧ с входа на один или на несколько из N выходов, например в антенных системах для поочередного подключения к общему входу по одной или одновременно по несколько антенн для формирования дополнительных диаграмм направленности или дополнительного вектора поляризации.

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ и может быть использовано в приемных системах для выделения полезного сигнала. Полосковый полоснопропускающий фильтр, содержит диэлектрическую подложку, на одной стороне которой размещено металлическое основание, а на другой - проводники, соединенные в виде замкнутой прямоугольной рамки.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к дискретным фазовращателям. Дискретный СВЧ фазовращатель проходного типа содержит отрезок линии передачи и переключательный диод.

Использование: для измерений с использованием СВЧ техники. Сущность изобретения заключается в том, что СВЧ фотонный кристалл выполнен в виде прямоугольного волновода, содержащего четные и нечетные элементы, периодически чередующиеся в направлении распространения электромагнитного излучения, нечетные элементы фотонного кристалла выполнены в виде прямоугольных металлических резонансных диафрагм с прямоугольными отверстиями, длинные стороны которых параллельны широкой стенке волновода, полностью перекрывающими волновод по поперечному сечению, четные элементы фотонного кристалла представляют собой отрезки прямоугольного волновода между диафрагмами, причем две диафрагмы являются крайними элементами фотонного кристалла, а одна центральной, при этом СВЧ фотонный кристалл дополнительно содержит согласованную нагрузку, соединенную с одним концом фотонного кристалла, Y-циркулятор, один из выходов которого соединен с противоположным концом фотонного кристалла, источник постоянного напряжения, в отверстии центральной диафрагмы размещена, по крайней мере, одна n–i–p–i–n диодная структура, n-области которой гальванически соединены с длинными сторонами отверстия заземленной диафрагмы, p-область n–i–p–i–n диодной структуры соединена с положительным полюсом источника постоянного напряжения, размеры отверстий резонансных диафрагм, кроме центральной диафрагмы, составляют: длина a0=20⋅a/23 и ширина b0=b/5, толщина диафрагм составляет 0,0005⋅b<d<0,003⋅b, длина четных элементов L составляет 1,8⋅b<L<2,5⋅b, при этом a и b – размеры широкой и узкой стенок волновода, соответственно.

Изобретение относится к антенной технике. Фазовращатель содержит ответвитель, первую и вторую сети полного сопротивления. При этом ответвитель каскадируется блоками связи спиральных индукторов. Каждая ступень блока связи спиральных индукторов включает первый и второй спиральные индукторы, связанные друг с другом. Многоступенчатый каскад блоков связи спиральных индукторов выполнен в виде последовательного соединения каждой ступени первого спирального индуктора и последовательного соединения каждой ступени второго спирального индуктора. Один конец первого спирального индуктора на первой ступени блока связи спиральных индукторов, каскадируемого в ответвитель и находящегося снаружи, является входным концом ответвителя, и также служит в качестве входного конца фазовращателя, а один конец второго спирального индуктора, находящегося снаружи, является соединительным концом ответвителя, соединенного с первой сетью полного сопротивления. Один конец первого спирального индуктора на последней ступени блока связи спиральных индукторов в ответвителе, находящемся снаружи, является портом передачи ответвителя, соединенного со второй сетью полного сопротивления, один конец второго спирального индуктора, находящегося снаружи, является изолированным концом ответвителя и также служит в качестве выходного конца фазовращателя. Интервал связи или полоса пропускания микрополосковой линии каждого блока связи спиральных индукторов в ответвителе снаружи внутрь постепенно уменьшается. Технический результат заключается в повышении компактности конструкции и уменьшении занимаемой площади. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к возбудителям волны TE01. Возбудитель волны ТЕ01 состоит из выходного круглого волновода со стенкой, образующей контактный фланец, который соединяется через плиту модового фильтра с фланцем блока преобразователя волны ТЕ10 в TE01, в котором выполнены: круглый волновод с подвижным закорачивающим поршнем, расположенный соосно выходному круглому волноводу, и входной прямоугольный волновод, расположенный по касательной к круглому волноводу блока преобразователя волны. Модовый фильтр представляет собой плоскопараллельную структуру с отверстиями, выполненными в плите и расположенными концентрично к оси выходного круглого волновода. Количество входных прямоугольных волноводов может быть увеличено до двух и более, что позволяет использовать устройство в качестве сумматора. Технический результат - конструктивное упрощение, возможность механической настройки согласования входа и выхода устройства, а также расширение функциональных возможностей устройства до сумматора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для волноводов со штырьевыми стенками, реализованных в печатных платах. Сущность изобретения заключается в том, что оптически управляемый переключатель содержит печатную плату, содержащую верхний и нижний проводящие слои и слой диэлектрика между ними, стенки волновода, образованные двумя рядами переходных металлизированных отверстий, электрически соединенных с верхним и нижним проводящими слоями печатной платы, причем соседние отверстия в ряду расположены друг от друга на расстоянии менее одной десятой доли длины волны для электромагнитной волны, которая подается в переключатель, причем расстояние между рядами составляет более половины рабочей длины волны, распространяющейся в волноводе с учетом диэлектрического заполнения, первый и второй порты волновода для ввода и вывода электромагнитной энергии, расположенные на концах волновода между его стенками, шунтирующее металлизированное отверстие, электрически соединенное с нижним слоем печатной платы и отделенное от верхнего слоя печатной платы диэлектрическим зазором, фотопроводящий полупроводниковый элемент, расположенный на верхнем слое печатной платы и электрически соединенный с шунтирующим отверстием и с верхним слоем печатной платы, причем фотопроводящий элемент имеет по меньшей мере два состояния: состояние диэлектрика с малой собственной электрической проводимостью (выключенное состояние) при отсутствии управляющего светового потока и состояние проводника с относительно высокой электрической проводимостью (включенное состояние) при наличии управляющего светового потока. Технический результат - обеспечение возможности упрощения конструкции, обеспечения улучшенной схемы изоляции питания/управления от РЧ тракта, уменьшения потерь на высоких частотах, увеличения допустимой проводимой мощности и упрощения интеграции во встроенный в печатную плату волновод. 15 з.п. ф-лы, 17 ил., 1 табл.

Изобретение относится к радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в одновременном обеспечении заданных значений модулей и фаз передаточной функции в двух состояниях управляемого элемента в ограниченной двумя заданными частотами полосе частот. Способ модуляции амплитуды и фазы высокочастотных сигналов состоит в том, что на вход модулятора подают высокочастотный гармонический сигнал, модулятор выполняют из четырехполюсника, двухполюсного управляемого элемента, соединенного с источником низкочастотного управляющего сигнала, при этом двухполюсный управляемый элемент включают между источником сигнала и входом четырехполюсника в поперечную цепь, к выходу четырехполюсника подключают нагрузку с комплексным сопротивлением, проводимость источника сигнала выбирают комплексной, четырехполюсник выбирают комплексным, зависимости комплексных элементов классической матрицы передачи четырехполюсника от частоты выбирают из условия обеспечения заданных зависимостей фаз ϕ1,2 и модулей m1,2 передаточных функций от частоты в первом и втором состояниях с помощью соответствующих математических выражений. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ, в частности к приборам на магнитостатических волнах, и может быть использовано в качестве частотного фильтра. Сущность изобретения заключается в том, что частотный фильтр СВЧ сигнала на магнитостатических волнах содержит магнитный элемент, представляющий собой магнонный кристалл, имеющий форму протяженного прямоугольника с заостренными по продольной оси торцами и периодическими геометрическими неоднородностями в форме треугольных элементов, период треугольных элементов выбран из условия образования брэгговской запрещенной зоны в диапазоне волновых чисел от 100 см-1 до 300 см-1, пьезоэлектрический элемент, имеющий длину меньше длины магнитного элемента, наружный электрод пьезоэлектрического элемента, выполненный сплошным, а электрод, прилегающий к поверхности магнитного элемента, имеет форму встречно-штыревого преобразователя с периодом Т, выбранным из условия Т=2Р, где Р - период треугольных элементов. Технический результат – создание частотного фильтра СВЧ сигнала с управлением частотным диапазоном фильтра и шириной полосы частот, уменьшение размеров до микроразмерной области и упрощение конструкции. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ, в частности к приборам на магнитостатических волнах, и может быть использовано в качестве частотно-избирательного делителя мощности с нелинейным эффектом. Делитель мощности СВЧ сигнала содержит единый входной порт, первый и второй выходные порты. Элементы электромагнитной связи выполнены в виде микроволноводной структуры для магнитостатических волн на подложке из галлий-гадолиниевого граната. Микроволноводная структура выполнена на основе пленки железо-иттриевого граната (ЖИГ) в форме двух удлиненных полосок равной ширины, размещенных параллельно друг другу с зазором, выбранным из условия обеспечения режима многомодовой связи магнитостатических волн. Концы одной полоски микроволноводной структуры имеют отводы, на которых образованы микрополосковые антенны для возбуждения и приема магнитостатических волн, связанные соответственно с единым входным портом и первым выходным портом. Свободный конец другой полоски размещен с торцевым зазором в направлении единого входного порта, а ее второй конец имеет отвод, на котором образована микрополосковая антенна для приема магнитостатических волн, связанная со вторым выходным портом. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей двухканального микроволнового делителя мощности СВЧ сигнала с управлением частотным диапазоном деления и шириной полосы частот делителя посредством изменения мощности подаваемого сигнала. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области СВЧ техники, точнее к техническим решениям соединителей разъемных фланцев волноводов СВЧ трактов, и позволяет упростить процесс крепления фланцев при многократном их соединении и разъединении и ускорить процесс крепления фланцев волноводных труб. Соединитель содержит шляпку 1 в виде диска и цилиндрическую часть 2 меньшего диаметра, размещенную в соосных отверстиях 3 и 4 сочлененных волноводных фланцев 5 и 6, вторую составляющую из шляпки 7 в виде диска и цилиндрической части 8 меньшего диаметра, отверстия 9 в диске 1 и отверстие 10 в диске 7, в которых закреплены одни из концов цилиндрической части 2 и второй цилиндрической части 8 соединителя и его второй части. На поверхности шляпок 1 и 7 установлены пружины 11 и 12, действующие в направлении оси цилиндрических частей 2 и 8 на волноводные фланцы 5 и 6. Для обеспечения стягивающего действия расстояние между плоскостью диска шляпки 1 и плоскостью поверхности фланца 5, а также между плоскостью диска шляпки 7 и плоскостью поверхности фланца 6 равны нулю. Технический результат заключается в упрощении процесса крепления фланцев при их многократном соединении и разъединении. 1 ил.

Разъемное соединение фланцев волноводов СВЧ трактов относится к области СВЧ техники. Заявленное соединение содержит одинаковые пластины 1 с соосными отверстиями 2 и направляющими, которые образованы штырем 3, укрепленным на одной из пластин 1 и соосными с ними отверстиями 4 в другой пластине 1, шайбы 5 из магнитотвердых материалов с остаточной намагниченностью, размещенные в отверстиях 2 в пластинах 1, укрепленные в них и установленные встречно друг к другу противоположными полюсными наконечниками N-S, отверстие 6 с резьбой в одной из пластин 1, смещенное относительно центра к краю пластины. При сближении пластин 1 вдоль направляющих 3 до вхождения направляющих 3 в соосные с ними отверстия 4, между шайбами 5 из магнитотвердых материалов с остаточной намагниченностью, размещенными в отверстиях 2 в пластинах 1 возникают магнитные силы притяжения, возрастающие по мере сближения пластин. Наибольшее усилие соответствует моменту соприкосновения плоскостей пластин. В таком состоянии взаимного положения пластин 1 шайбы 5 из магнитотвердых материалов с остаточной намагниченностью (постоянные магниты) удерживают присоединение волноводных фланцев. Технический результат заключается в упрощении процесса крепления фланцев волноводных труб. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в широкополосных микроволновых устройствах в качестве оконечной согласованной нагрузки высокого уровня мощности. Микрополосковая нагрузка содержит диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположено металлизированное основание, а на другой стороне расположены входная микрополосковая линия передачи, конденсатор и поглощающие резистивные пленки с одинаковыми размерами и поверхностным сопротивлением, между которыми включены катушки индуктивности. При этом конец последней поглощающей резистивной пленки является концом микрополосковой нагрузки и соединен с металлизированным основанием, а между входной микрополосковой линией передачи и металлизированным основанием включен конденсатор. В предлагаемом устройстве значения индуктивности катушек индуктивности выбраны таким образом, что вместе с паразитными емкостями поглощающих резистивных пленок они образуют фильтры нижних частот с чебышевской аппроксимацией амплитудно-частотных характеристик, что обеспечивает высокое качество согласования во всей полосе рабочих частот, в том числе в области низких частот. Изобретение обеспечивает улучшение согласования в области низких частот при сохранении максимально допустимого уровня мощности входного высокочастотного сигнала. 3 ил.

Изобретение относится к области техники СВЧ и может быть использовано для изменения высоких уровней СВЧ-мощности электромагнитной волны моды Н10 в прямоугольном волноводе. Волноводный СВЧ-аттенюатор состоит из 3-децибельного направленного ответвителя, отражателя и двух согласованных нагрузок. Отражатель состоит из двух отрезков прямоугольного волновода, соединенных между собой по узкой стенке, и двух идентичных шарнирно соединенных металлических пластин. Шарнир расположен в щели соединения волноводов вместе с механизмом поворота пластин, содержащим гайку, перемещающуюся поступательно при вращении винта, на который вращательный момент передается от вала регулятора. Технический результат заключается в улучшении согласования и увеличении допустимой мощности электромагнитной волны, проходящей через аттенюатор. 3 ил.

Наверх