Устройство для возбуждения Ш-образных волноводов Советский патент 1962 года по МПК H01Q13/28 

Известные устройства для возбуждения Ш-образных волноводов не обеспечивают достижения широкополосного согласования при подключении этих волноводов к коаксиальной линии.

Предлагаемое устройство, выполненное в виде плоской (полосковой) линии, включенной между коаксиальным входом и Ш-образным волноводом, обеспечивает переходы от коаксиальных линий к Ш-образным волноводам и позволяет успешно решать задачу возбуждения основной волны Ш-образного волновода, комбинировать Ш-образные волноводные и коаксиальные элементы и узлы, использовать стандартную коаксиальную измерительную аппаратуру.

По заключении ГКРЭ настояпдее устройство может найти применение при конструировании линий передач.

На фиг. 1 показан обший вид устройства; на фиг. 2 - распределение поля в плоскости поперечного сечения плоской линии; на фиг. 3 - то же, в Ш-образном волноводе; на фиг. 4 - общий вид Ш-образного

волновода; на фиг. 5 - график зависимости ,- от на фиг. ь-

зависимость К.СВН от частоты /.

Как видно из фиг. 1, для осуш,ествления перехода между коаксиальной линией / и торцом ребра Ш-образного волновода 2 включен отрезок плоской (двухщелевой) коаксиальной линии 5.

Как известно, в плоской линии распространяется волна типа ТЕМ (поперечно-электромагнитная), а в Ш-образном волноводе- волна jnпа ТЕ (поперечно-электрическая). Отрезок плоской линии длиной /, включенный между коаксиальной линией и ребром Ш-образного волновода формирует волну ТЕМ по конфигурации близкую волне ТЕю, а также трансформирует волновое сопротивление коаксиальной линии zj, в эквивалентное волновое сопротивление z Ш-образного волновода.

XаАС

№ 144874 2 -I

Чтобы переход работал с малым коэффициентом стоячей волнь: напряжения КСВН в широком диапазоне частот, необходимо, чтобы переориентация поля распространяющейся волны в месте соединения двух типов линий была минимальной. Помимо этого, стыкующиеся линии должны иметь близкие по величине волновые сопротивления. :

Как показывают опыт и расчеты, значение отнощения- 1,,67. Волновое сопротивление z определяется по формуле:

2М1--,

Vl-ir

где: 7,0 376,7 ом;

2Ь - высота Ш-образного волновода в м;

Xh - критическая длина волны Ш-образного волновода.

Зная геометрические размеры а в метрах Ш-образного волнойода, из графиков фиг. 5 можно определить Я.

Волновое сопротивление трансформирующего отрезка плоской; линии можно определить по формуле:

.. ,;

где: 2Ь - расстояние между наружными пластинами;;

D -диаметр внутреннего проводника плоской линии.;

Длины / и Zmp отрезка плоской линии выбираются такими, ч|обы получить оптимальное согласование в нужном диапазоне частот. Расчет согласования Zk и Zm производится при помощи диаграмм сопротивлений, или по известной формуле приведенных входных сопротивлений.

Чтобы скомпенсировать реактивную неоднородность в месте коаксиальной и плоской линии, внутренний проводник коаксиальное линии нужно выпустить внутрь плоской линии на расстояние 26/10, зсли Zft 50 ом, и на расстоянии 26/8, если г 75 ом. Для компенсации реактивной неоднородности в месте стыка плоской линии и Ш-обр зного волновода нужно точку Ci выбирать так, как указывалось выще.

На фиг. 6 приведены расчетная 4 и измеренная 5 кривые щирокополосного перехода от коаксиальной линии к Ш-образному волноводу.

В полосе шире 50% переход имеет КСВН 1,3.;

При соответствующем выборе геометрических размеров Ш-образного волновода и рабочем диапазоне перехода, достаточно yдaлeннo : от критической частоты fk волновода (когда зависимость 2 от Я ), можно получить еще более щирокопологные переходы. В качестве тр|ансформирующего отрезка линии может быть использован отрезок полс сковой линии.

Предмет изобретения

Устройство для возбуждения Ш-образных волноводов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения щирокополосного согласования с коаксиальным входом, оно выполнено в виде отрезка полосковой линии, включенного между этим входом и Ш-образным волноводом.

)о

ом,.

/з::.

V/ /7////77//// // //I

9LI.S. 2

tHLS 1

//// //Л

Y///y//Jf/7//77j7/

B Pu.t.3

«Pue. f

2600 гт то то зт звоо ззоо то

Пггч.