СОЕДИНЕНИЕ ПОВОРОТНОЕ ВОЛНОВОДНОЕ Российский патент 2022 года по МПК H01P1/06 

Описание патента на изобретение RU2782311C1

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к СВЧ-технике. И может быть использовано в радиотехнических системах, имеющих механическое сканирование, а также в трансформируемых антенных системах.

В части радиотехнических систем возникает необходимость передачи СВЧ-энергии между неподвижной частью тракта и подвижной (механическое сканирование антенн, трансформируемые антенные системы) без нарушения электрического контакта и качества согласования. Такие конструкции, построенные на разных принципах, обеспечивающих электрический контакт между неподвижной и подвижной частями тракта широко известны (Д.М. Сазонов, А.Н. Гридин, Б.М. Мишустин «Устройства СВЧ». М.: Высшая школа. 1981. стр. 224-226; Л.И. Захарьящев. «Проектирование СВЧ устройств». Рязань. 2004. стр.240-245; Дж. К. Саусворт «Принципы и применение волноводной передачи» М.: Сов. радио, 1955 стр. 385-386; А.Ф. Харвей «Техника сверхвысоких частот». Пер. с англ. под ред. В.И. Сушкевича. Том.1. М.: Сов. радио. 1965. стр. 181-186; патент ФРГ № 1125496; патент CN № 102394323; патент CN № 203415663 патент РФ № 1075353; патент РФ № 2719628).

Промышленностью освоены и выпускаются подвижные соединения различного назначения (Журнал «Электроника» №1. 2010. стр.46-47).

Для обеспечения вращения во всех вышеописанных устройствах применяются подшипники скольжения или качения. Длительная работа подшипникового узла требует применения смазки. Исходя из условий работы подшипников в таких конструкциях, возможно применение пластичной или твёрдой смазки.

Использование смазок в радиотехнических системах наземного исполнения не вызывает затруднений. Применение подшипниковых узлов со смазкой в условиях космического пространства на космических аппаратах (КА) имеет ряд недостатков:

1. Недостаточный температурный диапазон их применений. Например, пластичная смазка ВНИИ НП-274Н ГОСТ 19337-73 имеет рабочий температурный диапазон от минус 80 до плюс 160°С;

2. Испарения компонентов пластичной смазки оседают на оптических приборах и солнечных панелях КА, ухудшая их работоспособность.

К недостаткам применения твёрдых смазок следует отнести:

1. Недостаточный температурный диапазон их применения. Например, твёрдая смазка ВНИИ НП-212 ТУ 38.101594-80 имеет рабочий температурный диапазон от минус 70 до плюс 150°С;

2. Сложность нанесения смазки;

3. Невозможность прямого контроля толщины и качества нанесенной смазки на детали подшипника, при жестких требованиях к толщине (0,020±0,002 мм). Невыполнение требований к толщине приведёт к увеличению момента трения. В худшем случае к заклиниванию.

Наиболее близким к заявленному техническому решению, является конструкция, описанная в патенте РФ № 2719628 «Вращающееся волноводное соединение». Устройство состоит из параллельных отрезков волновода, имеющих общую ось вращения. Вращение одного волновода относительно другого обеспечивает шарикоподшипник.

Данное соединение выбрано в качестве прототипа. Наличие подшипника в конструкции и связанные с этим недостатки описаны выше.

Для заявленного изобретения выявлены следующие общие с прототипом существенные признаки: соединение поворотное волноводное, состоящее из двух параллельных отрезков волновода, один из которых выполнен с возможностью поворота относительно другого отрезка, и обеспечения передачи СВЧ энергии между трактами указанных отрезков.

Техническими проблемами предлагаемого изобретения являются:

1. Расширение эксплуатационного температурного диапазона;

2. Увеличение ресурса эксплуатации;

3. Уменьшение момента сопротивления вращению.

Указанные технические проблемы решаются соединением поворотным волноводным, состоящим из двух параллельных отрезков волновода, один из которых выполнен подвижным с возможностью поворота относительно другого отрезка, и обеспечения передачи СВЧ-энергии между трактами указанных отрезков, отличающимся от прототипа тем, что содержит корсет, в котором закреплены упомянутые отрезки волноводов, один из которых выполнен неподвижным, состоящий из неподвижной рамки, в которой соосно закреплены стальные керны, причем выступающая часть кернов представляет собой конус, имеющий минимальный радиус скругления на вершине, подвижной скобы, на плечах которой соосно закреплены опоры скольжения, представляющие собой представляющие собой керамические цилиндрические диски, имеющие в центре круглого основания глухое конусообразное отверстие, при этом конусная часть кернов входит в отверстия опор, позволяя совершать повороты относительно рамки.

Суть изобретения поясняется эскизами.

На фиг.1 изображена предлагаемая конструкция. В её состав входит корсет 1, в котором закреплён подвижный СВЧ-переход, состоящий из двух параллельных отрезков волноводов: - неподвижного 2 и подвижного 3.

На фиг 2 изображен корсет 1, состоящий из неподвижной рамки 4, в которой соосно закреплены стальные стержни - керны 5. Выступающая часть кернов 5 представляет собой конус, имеющий минимальный радиус скругления на вершине.

На фиг.3 представлена подвижная часть корсета – скоба 6, на плечах которой соосно закреплены опоры скольжения 7, представляющие собой керамические цилиндрические диски, имеющие в центре круглого основания глухое конусообразное отверстие. Данные опоры имеют малый момент трения при высокой точности центрирования.

Конусная часть кернов 5 входит в глухое коническое отверстия опор 7, позволяя совершать повороты относительно рамки 4.

Применение опор 7 на кернах 5 вместо подшипников позволяет отказаться от применения смазок. При этом диапазон рабочих температур узла ограничен только температурой эксплуатации материалов керна и опоры.

Соединение поворотное волноводное работает следующим образом. Поворот подвижной части соединения относительно неподвижной обеспечивается двумя соосными скользящими парами. Скользящие пары представляют собой два конических керна, заостренных соосно в неподвижной части, вершинами навстречу друг к другу. При этом вершины керна входят в конические глухие отверстия в керамических дисках, которые закреплены соосно в подвижной части соединения. СВЧ-сигнал передаётся без изменения технических характеристик благодаря минимальной несоосности подвижной и неподвижной частей соединения.

Минимальная площадь соприкосновения трущихся пар, позволяет получить незначительный момент трения, что в свою очередь позволит:

- значительно увеличить ресурс узла;

- применять привода с малой мощностью и массой.

Применение узлов, построенных на предлагаемом принципе на КА, позволит избежать негативного влияния испарений компонентов смазки на оптические приборы и солнечные панели.

Похожие патенты RU2782311C1

название год авторы номер документа
СОЕДИНЕНИЕ ПОВОРОТНОЕ ВОЛНОВОДНОЕ 2024
  • Бондаренко Сергей Михайлович
RU2822588C1
Поворотное волноводное соединение 1990
  • Амирян Роберт Азатович
  • Белоусова Татьяна Александровна
  • Громыко Валерий Николаевич
  • Самородов Юрий Дмитриевич
SU1787300A3
ШАРНИРНОЕ ВОЛНОВОДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ 2012
  • Андрианов Валентин Иванович
  • Гаврилин Сергей Матвеевич
  • Крицкий Сергей Васильевич
RU2498465C1
СВЧ ПЛАЗМЕННЫЙ РЕАКТОР 2005
  • Конов Виталий Иванович
  • Ральченко Виктор Григорьевич
  • Сергейчев Константин Федорович
  • Хаваев Валерий Борисович
  • Вартапетов Сергей Каренович
  • Атежев Владимир Васильевич
RU2299929C2
МНОГОКАНАЛЬНОЕ ВРАЩАЮЩЕЕСЯ СОЧЛЕНЕНИЕ 2018
  • Альховский Эдуард Александрович
  • Боронов Владимир Юрьевич
RU2683000C1
Соосный коаксиально-волноводный переход 2023
  • Хорошилов Евгений Владимирович
  • Щуров Вадим Валерьевич
  • Галимуллин Айрат Ринатович
  • Корягина Екатерина Анатольевна
  • Круглов Виталий Геннадьевич
  • Михеев Филипп Александрович
  • Павлов Сергей Владимирович
RU2797765C1
КОАКСИАЛЬНО-ВОЛНОВОДНЫЙ ПЕРЕХОД 1973
  • Шлифер Э.Д.
SU1835970A1
АНТЕННА 2022
  • Орлов Александр Борисович
RU2785970C1
ВРАЩАЮЩЕЕСЯ ВОЛНОВОДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ 2019
  • Белов Олег Александрович
  • Данилов Игорь Юрьевич
  • Ниткин Анатолий Николаевич
  • Романов Анатолий Геннадьевич
  • Лаврушев Владимир Никифорович
  • Петров Алексей Валентинович
  • Седельников Юрий Евгеньевич
RU2719628C1
УСТРОЙСТВО ВВОДА СВЧ-СИГНАЛА В КАТОДНУЮ ЗАМЕДЛЯЮЩУЮ СИСТЕМУ ОБРАЩЕННО-КОАКСИАЛЬНОГО МАГНЕТРОНА 1988
  • Шлифер Э.Д.
RU2047243C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 782 311 C1

Реферат патента 2022 года СОЕДИНЕНИЕ ПОВОРОТНОЕ ВОЛНОВОДНОЕ

Изобретение относится к радиотехнике. Соединение поворотное волноводное, состоящее из двух параллельных отрезков волновода, один из которых выполнен подвижным с возможностью поворота относительно другого отрезка и обеспечения передачи СВЧ-энергии между трактами указанных отрезков. Соединение содержит корсет, в котором закреплены упомянутые отрезки волноводов, один из которых выполнен неподвижным, состоящий из неподвижной рамки, в которой соосно закреплены стальные керны, причем выступающая часть кернов представляет собой конус, имеющий минимальный радиус скругления на вершине, подвижной скобы, на плечах которой соосно закреплены опоры скольжения, представляющие собой керамические цилиндрические диски, имеющие в центре круглого основания глухое конусообразное отверстие, при этом конусная часть кернов входит в отверстия опор, позволяя совершать повороты относительно рамки. Технические результаты - увеличить диапазон рабочих температур, увеличить ресурс, уменьшить момент сопротивления вращению, исключить негативное влияние применения смазок в подшипниках на оптические приборы и солнечные панели, при применении на КА. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 782 311 C1

Соединение поворотное волноводное, состоящее из двух параллельных отрезков волновода, один из которых выполнен подвижным с возможностью поворота относительно другого отрезка и обеспечения передачи СВЧ-энергии между трактами указанных отрезков, отличающееся тем, что содержит корсет, в котором закреплены упомянутые отрезки волноводов, один из которых выполнен неподвижным, состоящий из неподвижной рамки, в которой соосно закреплены стальные керны, причем выступающая часть кернов представляет собой конус, имеющий минимальный радиус скругления на вершине, подвижной скобы, на плечах которой соосно закреплены опоры скольжения, представляющие собой керамические цилиндрические диски, имеющие в центре круглого основания глухое конусообразное отверстие, при этом конусная часть кернов входит в отверстия опор, позволяя совершать повороты относительно рамки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2022 года RU2782311C1

ВРАЩАЮЩЕЕСЯ ВОЛНОВОДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ 2019
  • Белов Олег Александрович
  • Данилов Игорь Юрьевич
  • Ниткин Анатолий Николаевич
  • Романов Анатолий Геннадьевич
  • Лаврушев Владимир Никифорович
  • Петров Алексей Валентинович
  • Седельников Юрий Евгеньевич
RU2719628C1
JP 2004274163 A, 30.09.2004
JP 62039304 U, 09.03.1987
JP 61005001 U, 13.01.1986
SE 338077 B, 30.08.1971.

RU 2 782 311 C1

Авторы

Доманов Сергей Константинович

Бондаренко Сергей Михайлович

Даты

2022-10-25Публикация

2022-02-21Подача