ВОЛНОВОДНОЕ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ ОКНО Российский патент 2010 года по МПК H01P1/08 

Описание патента на изобретение RU2400873C1

Предлагаемое техническое решение относится к радиотехнике и может использоваться для герметизации сложных многоканальных систем распределения СВЧ-сигнала в антенных решетках.

Известно волноводное СВЧ-окно баночного типа [SU 1725685 A1, опубл. 28.02.1994], содержащее отрезок цилиндра круглого волновода с установленной в нем поперечной вакуум-плотной диэлектрической перегородкой и соосно присоединенные к нему с обеих сторон прямоугольные волноводы, размер широкой стенки которых превышает диаметр цилиндра. При этом, по крайней мере, одно основание цилиндра снабжено двумя внутренними сегментными выступами, хорды которых параллельны широким стенкам прямоугольных волноводов, дуги окружностей которых концентричны боковой стенке цилиндра и имеют с ней зазоры, выполненные определенных размеров.

Известна герметизирующая волноводная секция [SU 672677, опубл. 05.07.1976], содержащая отрезок волновода и плотно установленную в нем диэлектрическую вставку с трансформирующими участками. На трансформирующих участках выполнены отверстия перпендикулярно широким стенкам волновода.

Недостатком этих герметизаторов являются большие габариты.

В практике электровакуумных приборов СВЧ [И.В.Лебедев. Техника и приборы СВЧ, под ред. Н.Д.Девяткова, изд. «Высшая школа», Москва, 1970, стр.156-157] известны малогабаритные герметизирующие окна, содержащие диэлектрическую пластину и установленную с одной стороны от нее металлическую диафрагму, вакуум-плотно спаянные друг с другом и стенками герметизируемого волновода.

Недостатками этих устройств являются наличие резонансного пика в рабочем диапазоне частот и низкая надежность вакуум-плотного шва.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому техническому решению является волноводное герметизирующее окно [SU 559309, опубл. 25.05.1977 г.], содержащее диэлектрическую пробку и компенсирующие элементы, выполненные в виде металлических дисков с цилиндрическими проточками, между которыми соосно им установлена в биметаллической обойме диэлектрическая пробка, расстояние от плоскости которой до цилиндрической проточки не превышает четверть длины волны в волноводе. Недостатками этого технического решения являются большие продольные габариты и наличие резонансного пика в рабочем диапазоне частот.

Технический результат предлагаемого решения заключается в уменьшении продольных габаритов при одновременном выведении резонансного пика (fрез) за пределы рабочего диапазона частот и повышении надежности герметизации.

Сущность предлагаемого волноводного герметизирующего окна состоит в том, что оно содержит диэлектрическую пробку и металлический фланец.

Новым в предлагаемом техническом решении является установка диэлектрической пробки, выполненной в виде прямоугольной пластины с закругленными узкими сторонами, вакуум-плотно в металлический фланец между двумя диафрагмами с резонансным окном в каждой, к которым она примыкает вплотную и соосна им, причем величина нахлеста диафрагмы на широкую стенку пробки не превышает , где λ - длина волны в свободном пространстве, ε - диэлектрическая проницаемость материала пробки, а высота резонансного окна, толщина металлической диафрагмы, высота, ширина и толщина диэлектрической пробки выбираются из условия согласования.

На фиг.1 приведен чертеж общего вида предлагаемого волноводного герметизирующего окна.

На чертеже общего вида (фиг.1):

- а - ширина диэлектрической пробки;

- b1 - высота диэлектрической пробки;

- d - толщина диэлектрической пробки;

- b2 - высота резонансного окна;

- t - толщина металлической диафрагмы;

- Δh - величина нахлеста диафрагмы на широкую стенку диэлектрической пробки;

- w - продольный габарит волноводного герметизирующего окна.

На фиг.2 - график зависимости КСВ от частоты для прототипа и конкретной реализации (марка диэлектрика пробки - 22ХС2, а=0.58λ, b1=0.21λ, d=0.012λ, b2=0.15λ, t=0.012λ, Δh=0.03λ, w=0.04λ) волноводного герметизирующего окна.

Волноводное герметизирующее окно содержит диэлектрическую пробку (1) и металлический фланец (2). Диэлектрическая пробка, выполненная в виде прямоугольной пластины с закругленными узкими сторонами, установлена вакуум-плотно в металлический фланец (2) между двумя диафрагмами (3) с резонансным окном (4) в каждой, при этом диэлектрическая пробка соосна этим окнам и вплотную примыкает к диафрагмам (3), причем величина нахлеста (Δh) диафрагмы на широкую стенку диэлектрической пробки (а) не превышает , где λ - длина волны в свободном пространстве, ε - диэлектрическая проницаемость материала пробки, а высота резонансного окна (b2), толщина металлической диафрагмы (t), высота (b1), ширина (а) и толщина (d) диэлектрической пробки выбираются из условия согласования.

Принцип действия предлагаемого устройства состоит в том, что электромагнитная волна проходит через волноводное герметизирующее окно с минимальным коэффициентом отражения, а диэлектрическая пробка в нем обеспечивает надежную вакуум-плотность и устойчивость герметизируемых волноводных трактов к воздействию высокого уровня мощности. Выведение резонансного пика (fрез) из области рабочих частот волноводного герметизирующего окна достигается за счет установки с обеих сторон диэлектрической пробки диафрагм с резонансным окном в каждой с нахлестом диафрагмы на широкую стенку диэлектрической пробки, не превышающим , где λ - длина волны в свободном пространстве, ε - диэлектрическая проницаемость материала пробки. Высота резонансного окна, толщина металлической диафрагмы, высота, ширина и толщина диэлектрической пробки выбираются из условия согласования.

Уменьшение продольных габаритов волноводного герметизирующего окна достигается за счет использования малоразмерных элементов, согласование которых производится в поперечном размере.

Повышение надежности герметизации обеспечивается за счет использования одновременно двух диафрагм по обе стороны от диэлектрической пробки.

Таким образом, технико-экономические преимущества предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом заключаются в уменьшении продольных габаритов при одновременном выведении резонансного пика (fрез) из области рабочих частот и повышении надежности герметизации.

Похожие патенты RU2400873C1

название год авторы номер документа
ВОЛНОВОДНОЕ СВЧ-ОКНО БАНОЧНОГО ТИПА 1990
  • Прокофьев Б.В.
SU1725685A1
ВОЛНОВОДНОЕ ОКНО 1990
  • Жарый Е.В.
  • Ступина Л.Н.
  • Бурдина Т.А.
  • Лямзин В.М.
SU1767993A1
ОКНО ВЫВОДА ЭНЕРГИИ СВЧ И КВЧ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ 2003
  • Криворучко В.И.
  • Иовдальский В.А.
  • Чепурных И.П.
  • Силин Р.А.
RU2260881C2
Волноводная нагрузка 1987
  • Мордасов Александр Викторович
  • Воронцов Валерий Николаевич
  • Гольберг Борис Хаимович
SU1841180A1
РЕЗОНАНСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЛИЖНЕПОЛЕВОГО СВЧ-КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ 2013
  • Усанов Дмитрий Александрович
  • Горбатов Сергей Сергеевич
  • Кваско Владимир Юрьевич
  • Фадеев Алексей Владимирович
RU2529417C1
КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО 2002
  • Александров А.П.
  • Батталов И.Р.
  • Кардаполов А.А.
  • Бибаев В.Г.
RU2223575C2
БАНОЧНОЕ ОКНО ВВОДА И/ИЛИ ВЫВОДА СВЧ-ЭНЕРГИИ 2011
  • Гришин Сергей Иванович
  • Правдиковская Галина Ивановна
  • Симонов Карл Георгиевич
RU2451362C1
ШИРОКОПОЛОСНЫЙ МНОГОЛУЧЕВОЙ КЛИСТРОН С МНОГОЗВЕННОЙ ФИЛЬТРОВОЙ СИСТЕМОЙ 2016
  • Шалаев Павел Данилович
  • Царев Владислав Алексеевич
RU2645298C2
СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ВОЛНОВОДНЫХ СВЧ-УСТРОЙСТВ 2011
  • Седаков Андрей Юлиевич
  • Зефиров Виктор Леонидович
  • Захарычев Евгений Александрович
RU2475901C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПЛЕКСНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ 2014
  • Пархоменко Михаил Павлович
  • Савельев Сергей Вячеславович
  • Фонгратовски Светлана Вячеславовна
  • Каленов Дмитрий Сергеевич
  • Федосеев Николай Александрович
  • Еремин Илья Станиславович
  • Чепурных Игорь Павлович
RU2575468C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 400 873 C1

Реферат патента 2010 года ВОЛНОВОДНОЕ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ ОКНО

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для герметизации сложных многоканальных систем распределения СВЧ-сигнала в антенных решетках. Техническим результатом является уменьшение продольных габаритов при одновременном выведении резонансного пика (fрез) за пределы рабочего диапазона частот, а также повышение надежности герметизации. Волноводное герметизирующее окно содержит диэлектрическую пробку и металлический фланец. Для достижения технического результата диэлектрическая пробка выполнена в виде прямоугольной пластины с закругленными узкими сторонами и установлена вакуум-плотно в металлический фланец между двумя диафрагмами с резонансным окном в каждой, к которым она примыкает вплотную и соосна им. Величина нахлеста диафрагмы на широкую стенку пробки не превышает где λ - длина волны в свободном пространстве, ε - диэлектрическая проницаемость материала пробки, а высота резонансного окна, толщина металлической диафрагмы, высота, ширина и толщина диэлектрической пробки выбираются из условия согласования. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 400 873 C1

Волноводное герметизирующее окно, содержащее диэлектрическую пробку и металлический фланец, отличающееся тем, что диэлектрическая пробка выполнена в виде прямоугольной пластины с закругленными узкими сторонами и установлена вакуумплотно в металлический фланец между двумя диафрагмами с резонансным окном в каждой, при этом диэлектрическая пробка соосна с этими окнами и вплотную примыкает к диафрагмам, причем величина нахлеста диафрагмы на широкую стенку диэлектрической пробки не превышает где λ - длина волны в свободном пространстве, ε - диэлектрическая проницаемость материала пробки, а высота резонансного окна, толщина металлической диафрагмы, высота, ширина и толщина диэлектрической пробки выбираются из условия согласования.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2400873C1

Волноводное герметизирующее окно 1975
  • Потемкин Олег Владимирович
  • Щербаков Геннадий Федорович
  • Калюта Татьяна Борисовна
SU559309A1
Герметизирующая волноводная секция 1976
  • Калиновский Александр Корнеевич
  • Каплан Эмануил Натанович
  • Лупан Юрий Александрович
SU672677A1
ВОЛНОВОДНОЕ СВЧ-ОКНО БАНОЧНОГО ТИПА 1990
  • Прокофьев Б.В.
SU1725685A1
US 5072202 A, 10.12.1991
Способ управления режимом нагревафЕРРОМАгНиТНыХ издЕлий B иНдуКциОН-НОй уСТАНОВКЕ 1979
  • Кувалдин Александр Борисович
  • Долбилин Евгений Валентинович
  • Панин Юрий Михайлович
  • Кондаков Николай Иванович
SU843316A1

RU 2 400 873 C1

Авторы

Епишкина Виктория Николаевна

Позднякова Раиса Дмитриевна

Ястребов Борис Петрович

Даты

2010-09-27Публикация

2009-11-03Подача