УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВОРОТА ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ Российский патент 2008 года по МПК H01P1/165 H01Q15/00 

Описание патента на изобретение RU2338305C1

Предлагаемое техническое решение относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в волноводной, антенной и СВЧ-измерительной технике.

Известен волноводный уголок [Пат. России №2171522 C1, H01Р 1/02, заявл. 2000 г., опубл. 2001 г., авт. В.А.Митин, Б.П.Ястребов, Р.Д.Позднякова], содержащий входной и выходной волноводы с отражателями, расположенные под прямым углом один относительно другого, в которых узкая стенка входного волновода совмещена с широкой стенкой выходного волновода, а плоский отражатель входного волновода наклонен под углом 130°÷140° к его узкой стенке и имеет длину Д1=(1÷1,2)а1, где a1 - размер широкой стенки входного волновода. При этом отражатель в виде трехгранной призмы установлен так, что одна ее грань совпадает с широкой стенкой входного волновода, другая - с совмещенной стенкой входного и выходного волноводов.

Известен волноводный уголок [Пат. России №2267192 C1, H01Р 1/02, заявл. 2004 г., опубл. 2005 г., авт. В.А.Митин, Н.А.Винярская, В.А.Крылов, М.С.Рыбин], содержащий входной и выходной волноводы, расположенные под прямым углом один относительно другого, в которых из одного в другой распространяется СВЧ-сигнал основной моды и у которых узкая стенка входного волновода совмещена с широкой стенкой выходного волновода, и два отражателя, один из них плоский отражатель входного волновода наклонен под углом α=130°÷140° к его узкой стенке, а другой отражатель установлен так, что одна его грань совпадает с широкой стенкой входного волновода, а другая - с совмещенной стенкой входного и выходного волноводов, при этом плоский отражатель входного волновода имеет длину Д=(0,7÷0,95)а1, где а1 - размер широкой стенки входного волновода, а другой отражатель выполнен в виде четырехгранной прямой призмы, имеющей длину L=(0,65÷1,0)a2, где а2 - размер широкой стенки выходного волновода.

Основными недостатками этих технических решений являются: большой продольный размер, а также изменение не только поляризации, но и направления распространения СВЧ-сигнала.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому устройству является "Устройство для поворота плоскости поляризации", авт.свидетельство SU №612584А1 Н01Р/165 от 22.02.1977 г. авт. Ж.И.Лобкова и Н.С.Барит, содержащее четвертьволновый отрезок волновода Г-образного поперечного сечения с короткозамыкателями на входе и выходе, которые вместе со стенками волновода образуют два взаимно перпендикулярных прямоугольных отверстия, соответственно входное и выходное, размер широких сторон которых лежит в пределах 0,5λн≤g≤0,7λb., где 0,5λн - длина волны в свободном пространстве для нижней частоты рабочего диапазона; 0,7λb - длина волны в свободном пространстве для верхней частоты рабочего диапазона.

Основными недостатками указанного технического решения являются большой продольный размер и малый рабочий диапазон частот.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что устройство содержит отрезок волновода с короткозамыкателями на торцах и двумя взаимно перпендикулярными прямоугольными отверстиями на входе и выходе. Новыми признаками предлагаемого устройства для поворота плоскости поляризации является то, что отрезок волновода имеет прямоугольное сечение и длину, равную размеру широкой стенки, а вышеуказанные прямоугольные отверстия имеют размеры, соответствующие сечению отрезка волновода, и расположены на обеих его широких стенках таким образом, что широкая сторона прямоугольного отверстия на входе совпадает с ребром, образованным пересечением широкой и узкой стенок отрезка волновода, а широкая сторона прямоугольного отверстия на выходе совпадает с ребром, образованным пересечением короткозамыкателя и другой широкой стенки отрезка волновода. В результате продольная ось отрезка волновода ориентирована перпендикулярно направлению распространения СВЧ-сигнала через прямоугольные отверстия на входе и выходе. При этом внутри отрезка волновода напротив каждого из прямоугольных отверстий установлены согласующие прямые призмы с размером стороны основания (0,52±0,2)b и длиной (0,9±0,1)(а-b), где а и b - соответственно размеры широкой и узкой стенок отрезка прямоугольного волновода. Эти призмы лежат одной боковой гранью на одной из широких стенок отрезка прямоугольного волновода, а другой боковой гранью - на его узкой стенке на входе и на короткозамыкателе на выходе. Каждая призма расположена таким образом, чтобы не пересекать прямоугольных отверстий на входе и выходе. При этом плоский согласующий отражатель длиной (0,9±0,2)(а-b), наклоненный под углом 45°±5° к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода, установлен между узкой стенкой и короткозамыкателем.

Технический результат предлагаемого решения заключается в сокращении продольного размера и расширении рабочего диапазона частот.

На фиг.1 приведено схематическое изображение устройства для поворота плоскости поляризации.

На фиг.2 приведен вид по стрелке А, где:

а и b - соответственно размеры широкой и узкой стенок отрезка прямоугольного волновода;

p - размер оснований призмы;

d - длина призмы;

D - длина согласующего плоского отражателя;

α - угол наклона согласующего плоского отражателя к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода.

На фиг.3 приведен вид по стрелке В.

На фиг.4 приведен график зависимости коэффициента стоячей волны (КСВ) от частоты (f) в диапазоне частот (Δf) для различных реализаций устройства для поворота плоскости поляризации, размеры которого представлены в таблице 1.

Устройство для поворота плоскости поляризации состоит из отрезка волновода 1, прямоугольных отверстий на входе 2 и выходе 3, короткозамыкателей на торцах отрезка волновода 4 и 5, согласующих прямых призм на входе 6 и на выходе 7, плоского согласующего отражателя 8.

Принцип работы предлагаемого устройства заключается в следующем: СВЧ-сигнал, поступивший в отрезок прямоугольного волновода 1 с короткозамыкателями 4 и 5 через прямоугольное отверстие на входе 2 и далее последовательно отразившись от согласующей призмы 6, согласующего отражателя 8 и согласующей призмы 7, выходит из него через прямоугольное отверстие на выходе 3. Согласование предлагаемого устройства по КСВ обеспечено за счет расположенных определенным образом относительно прямоугольных отверстий на входе и выходе согласующих прямых призм и плоского согласующего отражателя, а поворот плоскости поляризации - за счет перпендикулярного расположения прямоугольных отверстий на входе и выходе, через которые распространяется сигнал основной моды - волны Н10.

Сокращение продольного размера устройства для поворота плоскости поляризации получено за счет того, что отрезок прямоугольного волновода ориентирован своей продольной осью перпендикулярно направлению распространения СВЧ-сигнала через прямоугольные отверстия на входе и выходе, а расширение рабочего диапазона частот достигнуто за счет определенного выбора размеров согласующих прямых призм и плоского отражателя.

Результаты практической реализации предложенного технического решения не вызывают сомнения. Изготовлены и прошли испытания экспериментальные образцы устройств поворота плоскости поляризации различных сечений для различных частот. Испытания подтвердили реализацию заявленного технического эффекта.

Похожие патенты RU2338305C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВОРОТА ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ 2008
  • Митин Владимир Александрович
  • Винярская Наталья Александровна
  • Рыбин Максим Сергеевич
RU2366042C1
ВОЛНОВОДНЫЙ УГОЛОК 2000
  • Митин В.А.
  • Ястребов Б.П.
  • Позднякова Р.Д.
RU2171522C1
ВОЛНОВОДНАЯ СОГЛАСОВАННАЯ НАГРУЗКА 2023
  • Хомяков Александр Викторович
  • Бутырина Дарья Юрьевна
  • Гусев Антон Львович
  • Манаенков Евгений Васильевич
  • Смирнов Семен Геннадьевич
RU2809585C1
УГОЛКОВЫЙ ИЗГИБ ВОЛНОВОДНОГО ТРАКТА 2010
  • Хомяков Александр Викторович
  • Манаенков Евгений Васильевич
  • Иванов Андрей Викторович
RU2435254C1
ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ПОЛОСНО-ЗАПИРАЮЩИЙ ВОЛНОВОДНЫЙ ФИЛЬТР 2019
  • Гойхман Михаил Борисович
  • Громов Александр Викторович
  • Палицин Алексей Валентинович
  • Родин Юрий Валентинович
RU2696817C1
ВОЛНОВОДНЫЙ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ СЕЛЕКТОР 2018
  • Гольберг Борис Хаимович
  • Табунов Артем Юрьевич
RU2691673C1
ВОЛНОВОДНЫЙ УГОЛОК 2004
  • Митин В.А.
  • Винярская Н.А.
  • Крылов В.А.
  • Рыбин М.С.
RU2267192C1
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОЛЯРИЗАЦИЙ 1998
  • Помазков А.П.
  • Ионова С.П.
  • Коротких Б.П.
RU2136087C1
ПРЯМОУГОЛЬНЫЙ ВОЛНОВОД С ОДИНАРНЫМ УГОЛКОВЫМ ИЗГИБОМ (ВАРИАНТЫ) 2014
  • Хомяков Александр Викторович
  • Барыкин Николай Николаевич
  • Клапов Виктор Петрович
  • Семенов Максим Евгеньевич
RU2568257C2
РАЗДЕЛИТЕЛЬ КРУГОВОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ 1998
  • Помазков А.П.
  • Колесников С.В.
RU2179355C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 338 305 C1

Реферат патента 2008 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВОРОТА ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в волноводной, антенной и СВЧ-измерительной технике и содержит отрезок волновода (1) с короткозамыкателями (4, 5) на торцах и двумя взаимно перпендикулярными прямоугольными отверстиями на входе (2) и выходе (3). Отрезок волновода (1) с согласующим отражателем (8) имеет прямоугольное сечение и длину, равную размеру широкой стенки, при этом прямоугольные отверстия (2, 3) расположены на обеих его широких стенках. Широкая сторона прямоугольного отверстия на входе (2) совпадает с ребром, образованным пересечением широкой и узкой стенок отрезка волновода (1), а широкая сторона прямоугольного отверстия на выходе (3) совпадает с ребром, образованным пересечением короткозамыкателя (5) и другой широкой стенки отрезка волновода. Внутри отрезка волновода установлены согласующие прямые призмы (6, 7) с размером стороны основания (0,52±0,2)b и длиной (0,9±0,1)(а-b), где a, b - размеры широкой и узкой стенки отрезка прямоугольного волновода. Плоский согласующий отражатель (8) длиной (0.9±0.2)(а-b), наклоненный под углом 45°±5° к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода, установлен между узкой стенкой и короткозамыкателем. Технический результат заключается в сокращении продольного размера и расширении рабочего диапазона частот. 4 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 338 305 C1

Устройство для поворота плоскости поляризации, содержащее отрезок волновода с короткозамыкателями на торцах и двумя взаимно перпендикулярными прямоугольными отверстиями на входе и выходе, отличающееся тем, что отрезок волновода с согласующим отражателем имеет прямоугольное сечение и длину, равную размеру широкой стенки, при этом прямоугольные отверстия имеют размеры, соответствующие сечению отрезка волновода, и расположены на обеих его широких стенках таким образом, что широкая сторона прямоугольного отверстия на входе совпадает с ребром, образованным пересечением широкой и узкой стенок отрезка волновода, а широкая сторона прямоугольного отверстия на выходе совпадает с ребром, образованным пересечением короткозамыкателя и другой широкой стенки отрезка волновода, причем внутри отрезка волновода напротив каждого из прямоугольных отверстий установлены согласующие прямые призмы с размером стороны основания (0,52±0,2)b и длиной (0,9±0,1)(а-b), где a, b - размеры широкой и узкой стенки отрезка прямоугольного волновода, не пересекающие прямоугольные отверстия и лежащие одной боковой гранью на одной из широких стенок отрезка прямоугольного волновода, а другой боковой гранью на его узкой стенке на входе и на короткозамыкателе на выходе соответственно, при этом плоский согласующий отражатель длиной (0,9±0,2)(а-b), наклоненный под углом 45°±5° к узкой стенке отрезка прямоугольного волновода, установлен между узкой стенкой и короткозамыкателем.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2338305C1

Устройство для поворота плоскости поляризации 1977
  • Лобкова Ж.И.
  • Барит Н.С.
SU612584A1
ВОЛНОВОДНЫЙ УГОЛОК 2004
  • Митин В.А.
  • Винярская Н.А.
  • Крылов В.А.
  • Рыбин М.С.
RU2267192C1
ВОЛНОВОДНЫЙ УГОЛОК 2000
  • Митин В.А.
  • Ястребов Б.П.
  • Позднякова Р.Д.
RU2171522C1
US 2975383 A, 14.03.1961
US 4295109 A, 13.10.1981
АМОРТИЗАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПОДВЕСА ДВИГАТЕЛЯ В ГАЗОДИНАМИЧЕСКОМ УСТРОЙСТВЕ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО 2010
  • Хо,Йунг-Мао
  • Ванг,Шен-Моу
  • Лин,Чанг-Шенг
RU2542188C2

RU 2 338 305 C1

Авторы

Митин Владимир Александрович

Винярская Наталья Александровна

Рыбин Максим Сергеевич

Надеждина Татьяна Владимировна

Даты

2008-11-10Публикация

2007-03-06Подача