Баночное окно ввода и/или вывода энергии СВЧ Советский патент 1993 года по МПК H01J23/36 

Изобретение относится к баночным окнам ввода и/или вывода энергии электровакуумных приборов СВЧ, ,з также герметизирующих секций волноводных трактов.

Целью настоящего изобретения является уменьшение уровня паразитных колебаний в рабочей полосе частот, беспаразитная полоса пропускания окна становится близкой к рабочей полосе частот стандартных прямоугольных волноводов ( 40%) или превышающей ее, при этом повышаются механическая прочность и термостойкость металлодиэлектрического спая,

Указанная цель достигается введением в конструкцию баночного окна двух отрезков прямоугольного волновода уменьшенного сечения, непосредственно примыкающих к круглому волноводу, причем размеры сечения ai X bi этих отрезков волноводов выбраны в соответствии с выражениями

0.83 - 1,0 э

1i21iL ii 4 ab bi

а

ai

где a, b - размеры сечения стандартного прямоугольного волновода, м.

Приведенные соотношения являются обобщением результатов оптимизации размеров большого числа вариантов баночных окон с помощью ЭВМ по специально разработанной программе. Использование отрезков прямоугольного волновода уменьшенного сечения дает возможность получить значительно более технологичные по сравнению с прототипом толщины перегородки и расстояния до волноводных стыков, которые позволяют обеспечить устойчивость ктермоциклировянию, характерную для обычных баночных окон. Технг1&

к

00 XI

О

ho

логичная толщина наряду г, малым диаметром перегородки способствует увеличению механической прочности окна, которая может превысить прочность широкополосных баночных окон известных конструкций

На фиг, 1 показано баночное окно; на фиг. 2 - измеренные характеристики согласования и распределения паразитных реэо- нансов.

На фиг. 1 обозначено: два отрезка пря- моугольного волновода 1 и 2 с размерами сечения ai x bi, плоская диэлектрическая перегородка 3 толщиной t, установленная в отрезке круглого волновода 4 диаметром D, согласованный волноводный переход 5 на волновод 6 стандартного сечения а х о.

В созданной конструкции окна ввода (вывода) энергии, рассчитанного на рабочую полосу частот 4.68-7,13 ГГц волновода 40x20 мм, оказалось возможным использо- вать перегородку из алюмооксидной керамики толщиной t - 1,4 мм при диаметре D 30 мм, выдерживающей перепад давлений свыше 2 МПа, а длина отрезка круглого волновода 2L + t составляет около 10 мм Поперечные размеры ai x bi прямоугольных волноводов 1 и 2 составляют 36 х 11 мм.

Полученные на холодных измерениях характеристики согласования и распределения паразитных резонансов окна указан- ных размеров приведены на фиг. 2. Как следует из графика, в большей части рабочей полосы частот стандартного волновода 40 х 20 мм коэффициент отражения от баночного окна (кривая 7) соответствует по величине отражению от нагрузки (кривая 8), а коротковолновый край полосы пропуска- ния ограничен резонэнсами полк типов Ни и EOL

Для подключения окна к тракту стандартного сечения используются плавные или ступенчатые переходы. При применении окна в СВЧ пригюрах переход 5 может быть присоединен только со стороны вход- ного (выходного) фланца и в целях уменьшения габаритов ввода (эыподз) энергии он может быть рассчитан только на рабочую полосу частот прибора

Использование волновода уменьшенных в соответствии с приведенными соотношениями размеров между окном ввода (вывода) энергии и прибором облегчает задачу получения сильной связи с резонаторами или фильтровой системой прибора, а в ряде случаев - и задачу конструирования фокусирующей магнитной системы ЭВП СВЧ. Наконец, отказ от применения в конструкции окна ввода (вывода) энергии волноводов стандартного сечения позволяет наиболее эффективно решить задачу разработки унифицированного ряда вводов (выводов) энергии на базе конструкции, размеры которой применительно к стандартному волноводу требуемого диапазона изменяют в соответствии с законом электродинамического подобия пропорционально размеру широкой стенки этого волновода.

Формула изобретения

1.Баночное окно ввода и/или вывода энергии СВЧ, содержащее два отрезка прямоугольного волновода, присоединенных соосно к концам отрезка круглого волновода, диаметр которого не превышает размера широкой стенки отрезков прямоугольных волноводов, а также поперечную диэлектрическую перегородку, припаянную а средней части отрезка круглого волновода, о т- личающееся тем, что, с целью уменьшения уровня паразитных колебаний в рабочей полосе частот, а также увеличения механической прочности перегородки и термостойкости металлодиэлектрического спая, размеры ai x bi, м, сечения отрезков прямоугольного волновода выбраны в соответствии с выражениями

0,83 1,0;

9

ti21et ei 4A ab bi ai

где a, b - размеры сечения стандартного прямоугольного волновода, м.

2.Окно поп, 1,отличающееся тем, что по крайней мере к одному торцу отрезка прямоугольного волновода подсоединен согласованный волноводный переход на стандартный прямоугольный волновод.

Изобретение относится к баночным окнам ввода и/или вывода энергии электровэ- куумных приборов СВЧ, а также герметизирующих секций волноводних трактов. Цель изобретения - уменьшение уровня паразитных колебаний в рабочей полосе частот, беспэрчзитнзя полоса пропускания становится близкой к рабочей полосе частот стандартных прямоугольных волноводов или превышающей ее, при этом повышается механическая прочность и термостойкость металлодиэлектрического спая. Приведенные в формуле изобретения соотношения размеров являются обобщением результатов оптимизации размеров большого числа вариантов баночных окон. Использование отрезков прямоугольных волноводов уменьшенного сечения дает возможность получить более технологичные толщины перегородки и расстояния до вол- новодных стыков, позволяющие обеспечить устойчивость к термоциклированию. 2 ил.

фие.1

6

7 Н„ ЗР„ ГГц