ВОЛНОВОДНЫЙ АТТЕНЮАТОР Российский патент 2015 года по МПК H01P1/26 

Изобретение относится к волноводным аттенюаторам и может быть использовано в волноводной, антенной и СВЧ измерительной технике.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является волноводный аттенюатор, содержащий отрезок прямоугольного волновода и объемное поглощающее сопротивление (И.П.Бушминский. Изготовление элементов конструкций СВЧ. Волноводы и волноводные устройства. М.: Высшая школа, 1974 г., с.182, рис.3.6.).

Недостатки данной конструкции:

- высокие технологические сложности изготовления при выполнении профиля поглощающего сопротивления и корпуса самой нагрузки;

- большая масса поглощающего сопротивления при работе в низкочастотных диапазонах.

Перед авторами стояла задача создания волноводного аттенюатора, лишенного перечисленных недостатков.

Техническим результатом заявляемого волноводного аттенюатора является его конструктивное упрощение при одновременном улучшении его технических характеристик.

Задача решена за счет того, что объемное поглощающее сопротивление выполнено в виде основной прямоугольной призмы, плоскость основания которой сопряжена с плоскостью одной из широких стенок прямоугольного волновода, ширина основания равна ширине прямоугольного волновода, а высота меньше высоты прямоугольного волновода, при этом основная призма хотя бы с одной из сторон, параллельной поперечному сечению прямоугольного волновода, сопряжена с согласующим элементом в виде дополнительной прямоугольной призмы, конструктивно объединенным с основной призмой и выполненным из материала основной призмы, при этом плоскость основания дополнительной призмы совпадает с плоскостью сопряжения основной призмы с волноводом, ширина основания равна ширине прямоугольного волновода, а высота дополнительной призмы меньше высоты основной призмы.

Объемное поглощающее сопротивление выполнено из материала с низким тепловым сопротивлением.

Один из выходов отрезка прямоугольного волновода коротко замкнут.

Один из выходов отрезка прямоугольного волновода выполнен в виде открытого участка.

Основная и дополнительные прямоугольные призмы выполнены в виде одной детали.

Заявляемый волноводный аттенюатор обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.

Заявляемый волноводный аттенюатор, по мнению заявителей и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. неизвестен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется при помощи чертежей, где

- на фиг.1 предоставлен общий вид волноводного аттенюатора (разрез вдоль оси волновода, параллельной его узкой стенке);

- на фиг.2 - вид волноводного аттенюатора с короткозамкнутой стенкой (разрез вдоль оси волновода, параллельной его узкой стенке).

Волноводный аттенюатор состоит из отрезка 1 прямоугольного волновода и помещенного в него объемного поглощающего сопротивления, состоящего из основной прямоугольной призмы 2 и согласующих элементов 3 в виде дополнительных прямоугольных призм. Один из выходов отрезка 1 прямоугольного волновода может быть коротко замкнут стенкой 4 (фиг.2).

Устройство работает следующим образом.

Электромагнитная волна, поступающая на вход отрезка 1 прямоугольного волновода, проходит через объемное поглощающее сопротивление, вследствие чего ослабляется. Величина ослабления зависит от высоты основной прямоугольной призмы 2 объемного поглощающего сопротивления и от ее продольных размеров вдоль оси прямоугольного волновода, параллельной его узкой стенке. Продольные размеры согласующих элементов 3 вдоль оси прямоугольного волновода, параллельной его узкой стенке, выбираются исходя из условия амплитудно-фазового сложения волн, отраженных от дополнительной и основной прямоугольных призм, с целью достижения оптимального согласования по входу и выходу аттенюатора.

Для изготовления волноводного аттенюатора с большим ослаблением, для уменьшения продольных размеров объемного поглощающего сопротивления вдоль оси прямоугольного волновода, параллельной его узкой стенке, возможно его выполнением из материала с высоким коэффициентом укорочения волны.

Если волноводный аттенюатор используется в качестве СВЧ-нагрузки, то один из выходов отрезка 1 прямоугольного волновода может быть выполнен в виде открытого участка (фиг.1) или коротко замкнут стенкой 4 (фиг.2).

Для подтверждения правильности выбранного технического решения были изготовлены опытные образцы волноводных аттенюаторов Kа диапазона, в которых в качестве объемного поглощающего сопротивления использовалась призма из ферроэпоксида.

На основании произведенных испытаний можно сделать вывод, что волноводный аттенюатор по своим электрическим характеристикам не уступает аналогам, но при этом имеет преимущество в конструктивном исполнении, так как не требует применения сложных технологических процессов при производстве.

На предприятии разработан комплект конструкторской документации на заявляемый волноводный аттенюатор. Изготовлена опытная партия изделий, успешно прошедшая испытания, что подтверждает соответствие заявляемого решения критерию «промышленная применимость» для изобретения.

Изобретение относится к волноводным аттенюаторам и может быть использовано в волноводной, антенной и СВЧ измерительной технике. Технический результат - уменьшение массы поглощающего сопротивления при работе в низкочастотных диапазонах и обеспечение оптимального согласования входа и выхода аттенюатора. Волноводный аттенюатор состоит из отрезка прямоугольного волновода и помещенного в него объемного поглощающего сопротивления, состоящего из основной прямоугольной призмы и согласующих элементов в виде дополнительных прямоугольных призм. Основная прямоугольная призма и согласующие элементы могут быть выполнены в виде одной детали, причем объемное поглощающее сопротивление выполнено в виде основной прямоугольной призмы, при этом основная призма хотя бы с одной из сторон, параллельной поперечному сечению прямоугольного волновода, сопряжена с согласующим элементом в виде дополнительной прямоугольной призмы, конструктивно объединенным с основной призмой и выполненным из материала основной призмы, при этом плоскость основания дополнительной призмы совпадает с плоскостью сопряжения основной призмы с волноводом. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Волноводный аттенюатор, содержащий отрезок прямоугольного волновода и объемное поглощающее сопротивление, отличающийся тем, что объемное поглощающее сопротивление выполнено в виде основной прямоугольной призмы, плоскость основания которой сопряжена с плоскостью одной из широких стенок прямоугольного волновода, ширина основания равна ширине прямоугольного волновода, а высота меньше высоты прямоугольного волновода, при этом основная призма хотя бы с одной из сторон, параллельной поперечному сечению прямоугольного волновода, сопряжена с согласующим элементом в виде дополнительной прямоугольной призмы, конструктивно объединенным с основной призмой и выполненным из материала основной призмы, при этом плоскость основания дополнительной призмы совпадает с плоскостью сопряжения основной призмы с волноводом, ширина основания равна ширине прямоугольного волновода, а высота дополнительной призмы меньше высоты основной призмы.

2. Волноводный аттенюатор по п.1, отличающийся тем, что объемное поглощающее сопротивление выполнено из материала с низким тепловым сопротивлением.

3. Волноводный аттенюатор по п.2, отличающийся тем, что один из выходов отрезка прямоугольного волновода коротко замкнут.

4. Волноводный аттенюатор по п.2, отличающийся тем, что один из выходов отрезка прямоугольного волновода выполнен в виде открытого участка.

5. Волноводный аттенюатор по п.2, отличающийся тем, что основная и дополнительные прямоугольные призмы выполнены в виде одной детали.