Дифференциальный фазовращатель Советский патент 1986 года по МПК H01P1/18 

1256

нем пополам со сдвигом фаз 90°, проходит через волноводные переходы 15 и смежные плечи 11, полностью отражается от короткозамыкающих поршней (КЗП) 13, возвращается через плечи 11 и переходы 15 в ЩМ 6, складывается в нем и направляется в ЩМ 7. Аналогичным образом эта волна проходит Ш 1 и поступает в выходное плечо 17. Волна .из плеча 3 поступа ет через ФСЭ 5, переходы 15 и 16, ФСЭ 8, переход 16 и ЩМ 9 в

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в широкополосных антенно-волноводных трактах в качестве составной части устройств двойного поляризационного уплотнения и схем фазирования антенн

Цель изобретения - обеспечение плавной регулировки разности фаз и уменьшение зависимости разности фаз от .

На чертеже изображен дифференциальный фазовращатель.

Дифференциальный фазовращатель состоит из двойного волноводного тройника 1, к- симметричным плечам 2 и 3 которого подключены первый и второй фазосдвигающие элементы 4 и 5 соответственно, выполненные из отрезков прямоугольного волновода, имеющих различную длину и размер широкой стенки. К первому фазосдвигаю- щему элементу 4 каскадно подключены первый и второй щелевые мосты 6 и 7 соответственно, а к второму фазо- сдвигающему элементу 5 - третий фазо сдвигающий элемент 8 и третий щелевой мост 9. В смежных плечах 10 - Т2 третьего, первого и второго щелевых мостов 9, 6 и 7 соответственно установлены в одной плоскости коротко- замыкающие поршни 13, жестко связанные между собой. Размер а, широкой стенки отрезка прямоугольного волновода первого фазосдвигающего элемента 4 равен размеру Oi широкой стенки смежных плеч 10, размер а широкой стенки отрезка прямоугольного волновода второго фазосдвигающего эле10

выходное плечо 18. При этом волны из плеч 2 и 3,без учета ФСЭ 4, 5 и 8 смежных плеч 10, 11 и 12 с КЗП 13 проходят пути одинаковой .длины. Суммарная разность фаз, приобретаемая волнами, проходящими из плеч 2 и 3 в плечи 17 и 18 при плавном перемещении КЗП.13, объединенных общим приводом 14, регулируется в пределах +Ч . ..-ср. Цель достигается введением ЩМ 6, 7 и 8, ФСЭ 8 и КЗП 13. 1 ил.

мента 5 равен размеру о широкой стенки смежных плеч 11 и размер а , широкой стенки отрезка прямоугольного волновода третьего фазосдвигаю5 щего элемента 8 равен размеру Од широкой стенки смежных плеч 12, причем а, а, а . Короткозамыкающие поршни 13 объединены общим приводом 14, причем при одновременном переме щении короткозамыкающих поршней 13 выполняется условие Ьг l-z 1 - R.2

25

30

35

Tig - длина волны в свободном пространстве на средней частоте;

1., 1„, Ij- длины отрезков прямоугольного волновода первого, второго и третьего фазосдвигающих элементов 4, 5 и 8 соответственно;

L, L , L,- величины перемещений

короткозамыкающих поршней 13 третьего, первого и второго щелевых мостов 9, 6 и 7 соответственно.

Сопря-ления размеров а, .с q и а, со, осуществлено с помощью воловодных переходов 15 и 16 соответтвенно. Выходами дифференциальноо фазовращателя являются выходные лечи 17 и 18 второго и третьего елевых мостов 7 и 9 соответственно.

Дифференциальный фазовращатель аботает следующим образом.

На рабочих частотах волна типа Н ,jj. поступает .в плечо Н двойного волноводного тройника 1 и полностью проходит в его симметричные плечи 2 и 3, образуя две волны с одинаковыми амплитудами и фазами. Волна из симметричного плеча 2 поступает через первый фазосдвигающий элемент 4 в первый щелевой мост 6, делится в нем пополам со сдвигом фаз 90 , проходит через волноводные переходы 15 и смежные плечи 11, полностью отражается от короткозамыкающих поршней 13, возвращается через смежные плечи 11 и волноводные переходы 15 в первый щелевой мост 6, сютадывает- ся в нем и направляется во второй щелевой мост 7. Аналогичным образом эта волна проходит второй щелевой мост 7 и поступает в выходное плечо

17,Волна из симметричного плеча 3 поступает через второй фазосдвигающий элемент 5, волноводные переходы 15 и 16, третий фазосдвигающий элемент 8, волноводный переход 16 и третий щелевой мост 9 в выходное плечо

18.При этом волны из симметричных- плеч 2 и 3 без учета первого, второго и третьего фазосдвигаюпщх элементов 4, 5 и 8 и смежных плеч 10,

11 и 12 с короткозамыкающими поршнями 13 проходят пути одинаковой длины. При прохождении первого, второго и третьего фазосдвигающих элементов 4, 5 и 8, длины I,, 2, И отрезков прямоугольного волновода которых выбраны в соответствии с указанными соотношениями, волны из симметрич- Ньк плеч 2 и 3 в выходных плечах 17 и 18 приобретают разность фаз q , величина которой слабо зависит от частоты из-за различия размеров а, , г при прохождении смежных плеч 10-12 эти волны при одновременном перемещении короткозамыкающих поршней 13 от нуля до L, Г,, Ц Гг, L f э приобретают разность фаз обратного знака, равную -2ср, которая также мало зависит от частоты. Та

5

0

5

0

5

0

5

0

КИМ образом, суммарная разность фаз, приобретаемая волнами, проходящими из симметричных плеч 2 и 3 в выходные плечи 17 и 18 при плавном перемещении короткозамыкающих поршней 13 регулируется в пределах + cf - -cf).

Формула изо. бретения

Дифференциальньш фазовращатель, содержащий двойной волноводный тройник и первый и второй фазосдвигающие элементы, выполненные из отрезков прямоугольного волновода-, имеющих различные длину и размер широкой стенки и подключенные к симметричным плечам двойного волноводного тройника, отличающийся тем, что, с целью обеспечения плавной регулировки разности фаз и уменьшения зависимости разности фаз от частоты, к первому фазосдвигающему элементу дополнительно подключены каскадно первый и второй щелевые мосты, а к второму фазосдвигающему элементу - третий фазосдвигающий элемент и третий щелевой мост, при этом в смежных плечах каждого щелевого моста установлены в одной плоскости коротко- замыкающие поршни, жестко связанные между собой, а размер а, Ш11рокой стенки отрезка прямоугольного волновода первого фазосдвигающего элемента равен размеру а, широкой стенки смежных плеч третьего щелевого моста, размер а широкой стенки отрезка прямоугольного волновода второго фазосдвигающего элемента равен размеру a,j широкой стенки смежных плеч первого щелевого моста и размер ад широкой стенки отрезка прямоугольного волновода третьего фазосдвигающего элемента равен размеру а широкой стенки второго щелевого моста, причем а а, 32, а короткозамыкаю- щие поршни всех щелевых мостов соединены с возможностью одновременного перемещения в соответствии с соотношениями

«j 42 да первого, второго

. 2а7 , .и третьего фазосдви7 У , .Nz гающих элементов со

2а,ответственно;

0- длина волны в сво-5 L,, Ц, L - величины перемещебодном пространст-ния короткозамыкаюве на средней час-щих поршней третьетоте;. го, первого и второ, , Г 3 длины отрезков пря-го щелевых мостов

моугольного волново- соответственно.

Изобретение относится к технике СВЧ. Обеспечивается плавная регулировка разности фаз и уменьшается зависимость разности фаз от частоты. рабочих частотах волна типа Н ,р поступает в плечо Н двойного водно- водного тройника 1 и полностью проходит в его -симметричные плечи 2 и 3. Волна из плеча 2 поступает через фазосдвигающий элемент (ФСЭ) 4 в щелевой мост (ЩМ) 6, делится в