ВОЛНОВОДНО-ЩЕЛЕВОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК H01Q13/00 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к волноводно-щелевым антеннам, и может быть использовано при проектировании волноводно-щелевых антенн и антенных решеток.

Известны устройства, возбуждающие поперечную щель в узкой стенке прямоугольного волновода в виде изогнутых вибраторов. Недостатками таких вибраторов являются непрочность конструкции при воздействии ударов и вибрации, малый динамический диапазон возбуждения щелей, нетехнологичность в изготовлении.

Известны устройства, возбуждающие поперечную щель в узкой стенке прямоугольного волновода, в виде штырей. Недостатками штырей являются снижение электрической прочности волновода, малый динамический диапазон возбуждения щелей, нетехнологичность в изготовлении.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является выбранный в качестве прототипа волноводно-щелевой излучатель, содержащий прямоугольный волновод, в узкой стенке которого прорезана поперечная щель, и диафрагму.

Недостатками указанного устройства являются значительное снижение уровня мощности, передаваемой по волноводу в результате пробоя; невысокий уровень возбуждения щели, что не позволяет использовать его для малоэлементных антенных решеток.

Целью изобретения является расширение диапазона излучаемой щелью мощности и повышение уровня мощности, передаваемой по волноводу.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем прямоугольный волновод, в узкой стенке которого прорезана поперечная щель, и диафрагму, диафрагма установлена наклонно на узкой стенке прямоугольного волновода и имеет разрыв в месте ее пересечения со щелью.

На фиг.1 показано устройство возбуждения; на фиг.2 - то же, вид сбоку.

Устройство состоит из прямоугольного волновода 1, прорезанной в нем щели 2 и наклонной диафрагмы 3.

Устройство работает следующим образом. Под воздействием Е-составляющей электромагнитного поля в волноводе на диафрагме наводятся токи проводимости, замыкаемые в зазоре диафрагмы током смещения, который возбуждает поперечную щель своей составляющей перпендикулярной щели.

Экспериментальная проверка работоспособности предлагаемого устройства показала еще одно его преимущество: высокий уровень согласования без специальной подстройки (КСВ<1,25 при излучаемой щелью мощности < - 7 дБ от проходящей по волноводу и КСВ < 1,85 при излучаемой щелью мощности < - 3,7 дБ), т.е. согласование обусловлено только активной составляющей проводимости щели, а согласование волноводно-щелевых решеток в таких случаях автоматически получается, если суммарная нормированная проводимость всех щелей на ее входе равна 1. Уровень возбуждения щели можно регулировать двумя параметрами: шириной диафрагмы h и углом ее наклона α. Зависимость уровня излучаемой мощности К от ширины диафрагмы h при постоянной ее длине l = 24 мм для волновода сечением 72х34 мм следующая: h, мм 9 11 13 15 17 К, дБ -15,3 -11,4 -8,8 -6,2 -3,7
Влияние угла наклона диафрагмы α при постоянных длине l = 24 мм и ширине h = 11 мм следующее: α, град. 17,5 32 41 90 К, дБ -28,8 -19,9 -11,4 -7,3
Предложенное устройство выгодно отличается от прототипа и технологичностью в изготовлении: диафрагмы прототипа трудно размещать внутри длинного волновода, на основе которого изготавливается волноводно-щелевая решетка. В предлагаемом случае достаточно нарезать щели под углом наклона диафрагмы и запаять в них последние, что допустимо из-за неглубокой врезки этих щелей. Для прототипа этот способ установки диафрагм неприемлем, так как придется разрезать больше половины периметра волновода, что приведет к его деформации.

Кроме того, в предложенном устройстве выше уровень максимально возможной передаваемости мощности, так как диафрагма расположена непосредственно около узкой стенки волновода, где низкий уровень напряженности электромагнитности поля.

Использование: волноводно-щелевые антенны и антенны решетки. Сущность изобретения: диафрагма установлена наклонно на узкой стенке прямоугольного волновода и имеет разрыв в месте ее пересечения со щелью. 2 ил.

ВОЛНОВОДНО-ЩЕЛЕВОЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ, содержащий прямоугольный волновод, в узкой стенке которого выполнена поперечная щель, диафрагма, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона излучаемой щелью мощности и повышения уровня мощности, передаваемой по волноводу, диафрагма установлена наклонно на узкой стенке прямоугольного волновода и имеет разрыв в месте ее пересечения со щелью.