Волноводный частотный разделитель Советский патент 1984 года по МПК H01P1/213 

ри&1

Изобретение относится к радиотехнике СВН и может быть использовано в антеннофидерных систегиах радиорелейной аппаратуры и радиолокационных станций.

Известен волноводный частотный разделитель, содержащий отрезки основного и вспомогательного прямоугольных волноводов и резонатор передачи между ними в виде полуволнового на частоте разделения отрезка круглого или прямоугольного волновода, вклюнаемого в основной прямоугольный волновод по его широкой стенке, и включаемые в основной 11рямоугольный волновод резонатеры режекции.

Передача мощности со входа на зависит от добротности резонатора передачи, от качества его соединения с основным и вспомогательным прямоугольными волноводами, от длины резонатора передачи 1.

Основные недостатки известного разделителя заключаются в больщих продольных и поперечных габаритах, наличии потерь мощности при передаче через резонатор передачи из-за несоверщенства его внутренних поверхностей, возникновения полей высщих типов на ртверстиях связи.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является волноводный частотный разделитель, содержащий основной и вспомогательный прямоугольные волноводы, связанные через резонатор передачи, выполненный в виде отрезка линии передачи, характеристическое сопротивление которого меньще характеристического сопротивления основного и вспомогательных прямоугольных волноводов , и включенный в широкую стенку основного прямоугольного волновода 2.

В этом волноводном частотном разделителе уменьшаются продольные габариты, снижаются потери мощности при разделении из-за уменьшения интенсивности полей высших типов на краях резонатора передачи.

Недостаток данного разделителя состоит в развязке входа и выхода основного прямоугольного волновода на частоте разделения из-за невысокой добротности резонатора передачи.

Цель изобретения - увеличение развязки входа и выхода основного прямоугольного волновода на частоте разделения сигналов.

Для этого в волноводном частотном разделителе, содержащем основной и вспомогательный прямоугольные волноводы, связанные через резонатор передачи, выполненный в виде отрезка линии передачи, характеристическое сопротивление которого меньше характеристического сопротивления основного и вспомогательного прямоугольных волноводов, резонатор передачи включен в основной прямоугольный волновод со стороны его узкой стенки.

На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого волноводного частотного разделителя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Волноводный частотный разделитель содержит основной и вспомогательный прямоугольные вблноводы 1 и 2 соответственно, которые связаны через резонатор передачи 3, представляющий собой отрезок линии передачи, характеристическое сопротивление основного и вспомогательного прямоугольных волноводов 1 и 2. Резонатор передачи 3 включен в основной прямоугольный волновод 1 со стороны его узкой стенки 4 и конструктивно может быть выполнен, например, в виде отверстия 5 в утолщенной узкой стенке 4.

Волноводный частотный разделитель работает следующим образом.

Связь между основны.м и вспомогательным прямоугольными волноводами 1 и 2 через резонатор передачи 3 зависит от эквивалентного расстояния между этими вол-, новодами. Если это расстояние равно половине длины волны, то отсос мощности из основного прямоугольного волновода 1 во вспомогательный прямоугольный волновод 2 резко увеличивается.

В данной конструкции, когда резонатор передачи 3 расположен со стороны узкой стенки 4 основного прямоугольного волновода 1, эквивалентное расстояние между основным и вспомогательным прямоугольными волноводами 1 и 2 отсчитывается между плоскостью средних линий основного прямоугольного волновода 1 и началом вспомогате.чьного прямоугольного волновода 2, т. е. складывается из длины I резонатора передачи 3 и полущирины основного прямоугольного волновода 1. Поскольку на частоте разделения эквивалентное расстояние между основным и вспомогательным прямоугольными волноводами 1 и 2 равно половине длины волны, то можно констатировать, что длина резонатора передачи 3 будет меньше половины длины волны.

Эквивалентная длина резонатора передачи (без учета краевых емкостных эффектов на его концах) может быть рассчитана по формуле

.-.5Г,U)

где f -резонансная длина волны в свободном пространстве; Лд-резонансная длина волны в резонаторе передачи 3; а - ширина основного прямоугольного волновода I. Из (1) следует, что

f -Лд аДд

- р / ЛА т.е.

Длина резонатора передачи 3 t будет меньше Е из-за укорачивающего действия емкостных эффектов. Таким образом, длина резонатора передачи 3 при его включении со стороны узкой стрнки 4 основного прямоугольного волновода 1 должна быть значительно короче, чем при его включении со стороны широкой стенки. Поскольку потери в резонаторе передачи 3, как отрезке линии передачи, пропорциональны его длине, то добротность резонатора передачи 3 увеличивается, что обуславливает увеличение отсоса мощности при резонансе из основного прямоугольного волновода 1 во вспомогательный прямоугольный волновод 2. При этом увеличивается развязка между входом и выходом основного прямоугольного волновода 1 на частоте разделения. Экспериментальные исследования показали, что длина резонатора передачи сокращается до -z§ в прототипе, а развязка вход и выход основного прямоугольного волновода увеличивается до 27 дБ, а в прототипе она составляет 20- 22 дБ, при тех же значениях входного коэффициента стоячей волны 1,05.

ВОЛНОВОДНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬ, содержащий основной и вспомогательный прямоугольные волноводы, связанные через резонатор передачи, выполненный в виде отрезка линии передачи, характеристическое сопротивление которого меньше характеристического сопротивления основного и всйомогательного прямоугольных волноводов, отличающийся тем, что, с целью увеличения развязки входа и выхода основного прямоугольного волновода на частоте разделения сигналов, резонатор передачи включен в основной прямоугольный волновод со стороны его узкой стенки. (Л 7 / / / / /V со со г //ХХ/ХХУ