Волноводный аттенюатор Советский патент 1984 года по МПК H01P1/22 

Изобретение относится к технике СВЧ и предназначено для плавного регулирования затухания мощности в прямоугольном волноводе, а также для измерения ослабления.

Известен волноводный аттенюатор на прямоугольном волноводе, в котором поглощающий элемент закреплен на внутренней поверхности стенки прямоугольного волновода Cl.

Недостатком такого аттенюатора является малое значение вносимого ослабления, которое определяется только физико-х1вдическими свойствами поглощающего элемента и его расположением.

Наиболее близким к изобретению является волноводный аттенюатор, содержащий отрезок прямоугольного волн вода, внутри которого размещена поглощающая пластина, связанная с механизмом перемещения С 21.

Недостатком известного волноводноге аттенюатора является наличие больших фазовых сдвигов в отрезке прямоугольного волновода при перемещении по глощакнцей пластины. ВНОС1ШЫЙ фазовый сдвиг изменяется по закону.. ./Oit где т. - поперечная координата по широкой стенке отрезка прямо угольного волновода с размером х , и увеличивается при перемещении поглощающей пластины к середине волновода. Цель изобретения - уменьшение фазового сдвига. Поставленная цель достигается тем, что в волноводном аттенюаторе, содержащем отрезок прямоугольного волновода, внутри которого размещена поглощающая пластина, связанная с ме ханизмом перемещения, поглощающая пластина закреплена одной стороной с возможностью вращения вокруг одного из ребер отрезка прямоугольного волновода. Кроме того,.введена экранирующая пластина, расположенная параллельно широким стенкам, а поглощающая пластина соединена с ней другой противоположной стороной. На фит. 1- приведена конструкция волноводного аттенюатора; на фиг. 2волноводный. аттенюатор с экранирующей пластиной. Волноводный аттенюатор содержит отрезок прямоугольного волновода 1, внутри которого размещена поглощающая пластина 2, вьшолненная из диэлектрика с резистивным слоем и связанная с механизмом 3 перемещения. Одна из сторон диэлектрической пластины 2 закреплена на упругой диэлектрической ленте 4, которая в свою очередь приклеена к одному из ребер отрезка прямоугольного волновода 1, что;обеспечивает возможность поворота поглощаияцей пластины 2. В отрезок прямоугольного Волновода 1 может быть установлена экранирующая пластина 5, расположенная параллельно его широким стенкам, и поглощающая пластина 2 соединена с ней другой противоположной стороной упругой диэлектрической лентой 6 (фиг. 2).

Волноводный аттенюатор работает следукщим образом.

В начальном положении, когда плоскости поглощакщей пластины 2 и щирокой стенки параллельны, затухание минимально. В среднем положении поглощающая пластина 2 расположена под углом и пересекает вектор электри-, ческого поля, параллельный узким стенкам. Если разложить вектор электрического поля на две составляющие, одна из которых перпендикулярна плоскости поглощающей пластины 2, а вторая параллельна, то параллельная составлякщая увеличивается с увеличением угла поворота 6- . Следователь но, возрастает затухание. Максимальным затуханием обладает волноводньй аттенюатор, в котором ширина поглощающей пластины 2 равна размеру широкой стенки. С уменьшением ширины поглощающей пластины 2 или с увеличением размера узкой стенки отрезка прямоугольного волновода 1 вносимое ослабление сначала возрастает при увеличении угла -В-, а затем начинает уменьшаться, так как поглощающая пластина 2 выходит из зоны максимума электрического поля. При соотношении размеров 1:2 стенок отрезка прямоугольного волновода 1 наибольший угол поворота поглощающей пластины 2, ширина которой равна размеру широкой стенки, равен примерно 30°. Вноси1« 1й фазовый сдвиг определяется параметрами диэлектрика, из которого сделана поглощающая пластина 2, ее геометрическими размерами (шиинрй , длиной б и толщиной t ),

3

положением поглощающей пластины 2 и соотнощениями между размерами широкой и узкой стенок отрезка прямоугол ного волновода 1 а х Ь . При любом положении поглощающей пластины 2 ее длина остается неизменной. В начальном положении, когда -в- О, фазовый сдвиг определяется соотношениями t/u и t/a. Если /0. 1, то при в- 5 О проекция поглощающей пластины 2 на широкую стенку равна примерно схоовв-, а на узкую о.-зИв , т.е. уменьшение заполнения отрезка прямоугольного волновода 1 диэлектриком вдоль широкой стенки на величину СХ - Хв08-e- - а(1 - tos«-) компенсируется увеличением заполнения диэлектриком вдоль узкой стенки на величину (ХвЬ. В результате вносимый фазовый сдвиг изменяется незначительно при повороте поглощающей пластины 2.

При наличии экранирующей пластины 5 в начальном положении, когда

1974

плоскости поглощающей пластины 2 и экранирующей пластины 5 параллельны, затухание минимально. В среднем положении экранирующая пластина 5 разделяет отрезок прямоугольного волновода 1 вдоль на два волновода, в одном из которых затухания мощности не происходит, В другом волноводе поглощающая пластина 2 расположена под углом. При перемещении экранирующей пластины 5 меняется соотношение узких стенок двух волноводов и одновременно угол поворота поглощающей пластины 5 в одном из них.

Экспериментальные данные показывают, что предлагаемый аттенюатор, выполненный на волноводе сечением 12,6 X 28,5 мм с поглощающей пластиной из фторопласта-4 с резистивным слоем, обеспечивает максимальные фазовые сдвиги 0,11 рад и 0,26 рад при толщинах пластин 2 мм и 4 мм соответственно, в то время как для известного фазовый сдвиг превьшает, 2.0 рад

1. ВОЛНОВОДНЫЙ АТТЕНЮАТОР, содержащий отрезок прямоугольного волновода, внутри которого .размещена поглощающая пластина, связанная с механизмом перемещения, о т ли чающийся тем, что, с целью уменьшения фазового сдвига, поглощающая пластина закреплена одной стороной с возможностью вращения вокруг одного из ребер отрезка прямоугольного волновода. 2. Аттенюатор по п. 1, отличающийся тем, что в него введена экранирующая пластина, расположенная -параллельно широким стенкам, а поглощающая пластина соединена с ней другой противоположной стороной. ue.f