ВОЛНОВОДНОЕ Е-ПЛОСКОСТНОЕ Т-ОБРАЗНОЕ РАЗВЕТВЛЕНИЕ Российский патент 2015 года по МПК H01P5/12 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к волноводным элементам, и может быть использовано в волноводной, антенной и СВЧ измерительной технике.

Известен Е-плоскостной Т-тройник, содержащий Т-образное соединение входного волновода и два боковых плеча, образованных волноводом прямоугольного сечения. Во входном волноводе размещен согласующий элемент в виде индуктивной диафрагмы (Техническая электродинамика / Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцов А.Д. Под ред Ю.В. Пименова: Учеб. пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 2000, стр. 426).

Недостатки приводимого технического решения - расположение входного волновода и боковых плеч в одной плоскости и сложность изготовления индуктивных диафрагм.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является Е-плоскостной делитель, содержащий входной прямоугольный волновод, боковые плечи, образованные прямоугольным волноводом, и согласующий элемент в виде клина (Семенов Н.А. Техническая электродинамика. Учебное пособие для вузов. М., "Связь", 1973, стр. 404).

Недостатками прототипа являются расположение входного волновода и боковых плеч в одной плоскости, сложность изготовления согласующего элемента в виде клина.

Перед авторами стояла задача создания волноводного Е-плоскостного Т-образного разветвления, лишенного перечисленных недостатков.

Задача решена за счет того, что во входной волновод прямоугольного сечения волноводного Е-плоскостного Т-образного разветвления, содержащего прямоугольный волновод, образующий два боковых плеча, к первой широкой стенке которого пристыкован входной волновод прямоугольного сечения, и элемент согласования, дополнительно введен 90° уголковый изгиб в Н-плоскости, внутренняя стенка которого совпадает со второй широкой стенкой прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча, при этом элемент согласования выполнен в виде прямоугольной призмы, расположенной в плоскости симметрии волноводного Е-плоскостного Т-образного разветвления, а одна из ее граней совпадает со второй широкой стенкой прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.

Боковые стенки входного волновода имеют радиальное сопряжение.

Элемент согласования имеет грани, сопряженные по радиусу со второй широкой стенкой прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.

Техническим результатом заявляемого волноводного Е-плоскостного Т-образного разветвления является его конструктивное упрощение при одновременном сохранении его технических характеристик.

Заявляемое волноводное Е-плоскостное Т-образное разветвление обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.

Заявляемое волноводное Е-плоскостное Т-образное разветвление, по мнению заявителя и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.

Сущность предлагаемого решения поясняется с помощью чертежа, на котором представлена конструкция волноводного Е-плоскостного Т-образного разветвления, при которой входной волновод прямоугольного сечения, 90° уголковый изгиб в Н-плоскости и элемент согласования, выполненный в виде прямоугольной призмы, имеют радиальное сопряжение стенок, образующих прямой угол.

Волноводное Е-плоскостное Т-образное разветвление состоит из входного волновода 1 прямоугольного сечения, в который дополнительно введен 90° уголковый изгиб 2 в Н-плоскости, внутренняя стенка которого совпадает со второй широкой стенкой прямоугольного волновода 1, образующего боковые плечи 3. Элемент 4 согласования, выполненный в виде прямоугольной призмы, расположен в плоскости симметрии волноводного Е-плоскостного Т-образного разветвления, при этом одна из его граней совпадает со второй широкой стенкой прямоугольного волновода 1, образующего два боковых плеча 3.

Устройство работает следующим образом.

Электромагнитная волна, поступающая во входной волновод 1 прямоугольного сечения, проходит по нему и поступает на вход 90° уголкового изгиба 2 в Н-плоскости, где происходит изменение направления ее распространения. Далее электромагнитная волна делится между боковыми плечами 3 на два противофазных сигнала одинаковой амплитуды. Согласование по входу предлагаемого волноводного Е-плоскостного Т-образного разветвления по КСВН обеспечено за счет выбора оптимальных размеров элемента согласования 4, выполненного в виде прямоугольной призмы.

При изготовлении волноводного Е-плоскостного Т-образного разветвления, например, методом фрезеровки, существует возможность одновременного изготовления входного волновода 1 прямоугольного сечения, 90° уголкового изгиба 2 в Н-плоскости и элемента 4 согласования, выполненного в виде прямоугольной призмы, при этом в процессе изготовления возникают радиальные сопряжения стенок, образующих прямой угол.

Для подтверждения правильности выбранного технического решения на предприятии были изготовлены опытные образцы волноводного Е-плоскостного Т-образного разветвления Ka-диапазона, у которых КСВН не более 1,1 в полосе согласования не менее 10%.

На основании произведенных испытаний можно сделать вывод, что волноводное Е-плоскостное Т-образное разветвление по своим электрическим характеристикам не уступает аналогам, но при этом имеет преимущество в конструктивно-технологическом исполнении, что подтверждает соответствие заявляемого решения критерию «промышленная применимость» для изобретения.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к волноводным элементам, и может быть использовано в волноводной, антенной и СВЧ измерительной технике. Техническим результатом заявляемого волноводного Е-плоскостного Т-образного разветвления является его конструктивное упрощение при одновременном сохранении технических характеристик. Для этого волноводное Е-плоскостное Т-образное разветвление состоит из входного волновода (1) прямоугольного сечения, в который дополнительно введен 90° уголковый изгиб (2) в Н-плоскости, внутренняя стенка которого совпадает со второй широкой стенкой прямоугольного волновода (1), образующего боковые плечи (3). Элемент (4) согласования, выполненный в виде прямоугольной призмы, расположен в плоскости симметрии волноводного Е-плоскостного Т-образного разветвления, при этом одна из его граней совпадет со второй широкой стенкой прямоугольного волновода (1), образующего два боковых плеча (3). 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Волноводное Е-плоскостное Т-образное разветвление, содержащее прямоугольный волновод, образующий два боковых плеча, к первой широкой стенке которого пристыкован входной волновод прямоугольного сечения, и элемент согласования, отличающееся тем, что во входной волновод прямоугольного сечения дополнительно введен 90° уголковый изгиб в Н-плоскости, внутренняя стенка которого совпадает со второй широкой стенкой прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча, при этом элемент согласования выполнен в виде прямоугольной призмы, расположенной в плоскости симметрии волноводного Е-плоскостного Т-образного разветвления, а одна из ее граней совпадает со второй широкой стенкой прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.

2. Волноводное Е-плоскостное Т-образное разветвление по п. 1, отличающееся тем, что боковые стенки входного волновода имеют радиальное сопряжение.

3. Волноводное Е-плоскостное Т-образное разветвление по п. 1, отличающееся тем, что элемент согласования имеет грани, сопряженные по радиусу со второй широкой стенкой прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.