Двойной волноводный тройник Российский патент 2018 года по МПК H01P5/20 

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

Наиболее близким к заявленному техническому решению является двойной волноводный тройник, содержащий прямоугольный волновод, образующий два боковых плеча, к широкой и узкой стенкам которого пристыкованы прямоугольные волноводы, образующие Е- и Н-плечи, и элементом согласования, выполнен в виде стержня, расположенного на цилиндрическом пьедестале (патент США №4413242, Н01Р 5/20, 1983 г. ).

Недостатком прототипа является ортогональное расположение Е- и Н-плеч, приводящее к увеличению размеров компоновки волноводного тракта малогабаритных устройств, в состав которых входит двойной волноводный тройник.

Перед авторами стояла задача создания двойного волноводного тройника, лишенного данного недостатка.

Техническим результатом заявляемого двойного волноводного тройника является конструктивное упрощение устройств, в состав которых он входит, при одновременном сохранении его электрических характеристик.

Технический результат заявляемого двойного волноводного тройника - конструктивное упрощение устройств, в состав которых он входит, при одновременном сохранении его электрических характеристик - достигается за счет того, что в прямоугольный волновод, образующий Е-плечо, дополнительно введен уголковый изгиб в Н-плоскости с углом поворота 90°<α<180°, при этом ребро, образованное внутренними стенками уголкового изгиба в Н-плоскости, расположено в пределах прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.

Узкая стенка прямоугольного волновода, образующего Е-плечо, совпадает с широкой стенкой прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.

Элемент согласования выполнен в виде фигуры вращения, установленной в плоскости симметрии двойного волноводного тройника на широкой стенке прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.

Боковые стенки прямоугольных волноводов, образующих Е- и Н-плечи, имеют радиальное сопряжение.

Заявляемый двойной волноводный тройник обладает совокупностью существующих признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна" для изобретения.

Заявляемый двойной волноводный тройник, 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 двойного волноводного тройника, в которой боковые стенки прямоугольных волноводов, образующих Е- и Н-плечи, имеют радиальное сопряжение.

В качестве примера рассмотрен двойной волноводный тройник, в котором угол поворота α=90°, а элемент согласования выполнен в виде стержня, расположенного на цилиндрическом пьедестале.

Двойной волноводный тройник состоит из прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча 1 и 2, к широкой и узкой стенкам которого пристыкованы прямоугольные волноводы, образующие Е-плечо 3 и Н-плечо 4. В прямоугольный волновод, образующий Е-плечо 3, дополнительно введен 90° уголковый изгиб в Н-плоскости 5, при этом узкая стенка прямоугольного волновода, образующего Е-плечо 3, совпадает с широкой стенкой прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча 1 и 2. Элемент согласования 6 установлен в плоскости симметрии двойного волноводного тройника на широкой стенке прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча 1 и 2.

Устройство работает следующим образом:

СВЧ-сигнал, поступивший на вход прямоугольного волновода, образующего Н-плечо 4, проходит по нему и делится между боковыми плечами 1 и 2 на два синфазных сигнала одинаковой амплитуды. СВЧ-сигнал, поступивший на вход прямоугольного волновода, образующего Е-плечо 3, проходит по нему и поступает на вход 90° уголкового изгиба в Н-плоскости 5, где происходит изменение направления его распространения. Далее СВЧ-сигнал делится между боковыми плечами 1 и 2 на два противофазных сигнала одинаковой амплитуды. Прямоугольные волноводы, образующие Е-плечо 3 и Н-плечо 4, являются развязанными. Согласование прямоугольных волноводов, образующих Е-плечо 3 и Н-плечо 4, обеспечивается за счет выбора оптимальных размеров элемента согласования 6.

При изготовлении двойного волноводного тройника, например, методом фрезеровки, существует возможность одновременного изготовления прямоугольных волноводов, образующих Е-плечо 3 и Н-плечо 4, при этом в процессе изготовления возникают радиальные сопряжения боковых стенок, образующих прямой угол.

Для подтверждения правильности выбранного технического решения на предприятии был изготовлен ряд образцов двойных волноводных тройников Ка-диапазона, у которых в полосе рабочих частот не менее 10% КСВН не превышает значения 1,10.

На основании произведенных испытаний можно сделать вывод, что двойной волноводный тройник 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, в частности к двойным тройникам. Двойной волноводный тройник содержит прямоугольный волновод, образующий два боковых плеча, к широкой и узкой стенкам которого пристыкованы прямоугольные волноводы, образующие Е- и Н-плечи, продольные оси которых лежат в плоскости симметрии двойного волноводного тройника, а также элемент согласования, при этом в прямоугольный волновод, образующий Е-плечо, дополнительно введен уголковый изгиб в Н-плоскости с углом поворота 90°<180°. При этом ребро, образованное внутренними стенками уголкового изгиба в Н-плоскости, расположено в пределах прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча. Технический результат - конструктивное упрощение устройств, в состав которых он входит, при одновременном сохранении его электрических характеристик. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Двойной волноводный тройник, содержащий прямоугольный волновод, образующий два боковых плеча, к широкой и узкой стенкам которого пристыкованы прямоугольные волноводы, образующие Е- и Н-плечи, продольные оси которых лежат в плоскости симметрии двойного волноводного тройника, а также элемент согласования, отличающийся тем, что в прямоугольный волновод, образующий Е-плечо, дополнительно введен уголковый изгиб в Н-плоскости с углом поворота 90°≤α<180°, при этом ребро, образованное внутренними стенками уголкового изгиба в Н-плоскости, расположено в пределах прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.

2. Двойной волноводный тройник по п. 1, отличающийся тем, что узкая стенка прямоугольного волновода, образующего Е-плечо, совпадает с широкой стенкой прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.

3. Двойной волноводный тройник по п. 1, отличающийся тем, что элемент согласования выполнен в виде фигуры вращения, установленной в плоскости симметрии двойного волноводного тройника на широкой стенке прямоугольного волновода, образующего два боковых плеча.

4. Двойной волноводный тройник по п. 1, отличающийся тем, что боковые стенки прямоугольных волноводов, образующих Е- и Н-плечи, имеют радиальное сопряжение.