Переход с круглого волновода на прямоугольный Советский патент 1992 года по МПК H01P5/12 

Данное предполагаемое изобретение относится к технике СВЧ, конкретно - к устройствам, предназначенным для соединения антенно-волноводных трактов различных сечений, и может быть использовано в системах связи.

Необходимость создания новых каналов связи является характерной чертой развития современных СВЧ-систем Расширение рабочего диапазона частот приводит к увеличению числа каналов связи. На решение этой задачи применительно к устройствам для приема линейнополяризо- ванных сигналов направлено данное предложение.

Известно устройство, содержащее два аксиальных волновода круглого и прямоугольного поперечного сечения с отверстием связи между ними, в котором соосно

установлен вращающийся зонд. В прямоугольном волноводе часть зонда выполнена из проводника с двумя расположенными в одной плоскости изгибами. Недостатками этого устройства являются сложность управления вращением зонда из-за аксиального расположения волноводов, а также низкое согласование в широком диапазоне частот

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство (фиг.О), содержащее два взаимно перпендикулярных короткозамкнутых отрезка круглого 01 и прямоугольного 02 волноводов, соединенных между собой посредством отверстия 03 связи и соосного зонда 04 Часть 05 зонда, расположенная в отрезке 02 прямоугольного волновода, выполнена в виде штыря, закрепленного в диэлектрическом

ч| О N

СО СЛ ;Ю

цилиндрическом вкладыше 07, установленном с возможностью поворота, Часть 06 зонда, расположенная в отрезке 01 круглого волновода, выполнена в виде пластины (или проволоки), включающей двухизгибный участок, за которым следует прямолинейные участки под углом к оси волновода, выступ дугообразной формы, соединяющий оба прямолинейных участка.

Недостатком устройства - прототипа является низкое согласование в широком диапазоне частот. Низкое согласование в широком диапазоне частот определяется формой части зонда в круглом волноводе.

Цель предложения - увеличение согласования в широком диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем, что в переходе с круглого волновода на прямоугольный, содержащем два взаимно перпендикулярных короткозамкнутых отрезка круглого 01 и прямоугольного 02 волноводов, соединенных между собой посредством 03 связи и соосного зонда 04, причем часть 05 зонда, расположенная в отрезке 02 прямоугольного волновода, выполнена в виде штыря, закрепленного в диэлектрическом цилиндрическом вкладыше 07, установленном с возможностью поворота, часть 06 зонда, расположенная в отрезке 01 круглого волновода, выполнена изогнутой в виде синусоиды с максимальным удалением от оси 0,23 X , составляющей один период, равный 0,68Я,, и плавно сопряжена со штырем, а радиусы изгиба равны 0,06 Л .

Указанные особенности предложения представляют собой его отличия от прототипа и обуславливают новизну предложения. Эти отличия являются существенными, поскольку имен но они обеспечивают создание положительного эффекта, отраженного в цели предложения, и отсутствуют в известных технических решениях с таким же эффектом.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого устройства; на фиг. 2 - конструкция прототипа.

Переход с круглого волновода на прямоугольный (фиг. 1) содержит два взаимно перпендикулярных волновода круглого 1 и прямоугольного 2 сечения с отверстием связи 03 между ними. В отверстии связи 03 соосно установлен вращающийся зонд 04. В прямоугольном волноводе часть 06 зонда 04 выполнена в виде штыря, находящегося внутри диэлектрического цилиндрического вкладыша 07 на одной оси с ним. В круглом волноводе часть 05 зонда 04 выполнена из проводника 08 с тремя расположенными в одной плоскости изгибами 09 радиусом

0.06Я, . Конец проводника 08 удален от поперечной стенки 10 круглого волновода 1 на 0,68 Я. Диаметр проводника 8 равен диаметру передающей части 6 зонда 4. Расстояние между точками оси проводника 8, максимально удаленными от оси зонда 4. составляет 0.23Я .

Переход с круглого волновода на прямоугольный (фиг. 1) работает следующим образом. В круглый волновод 1 поступает линейно-поляризованный сигнал произвольной ориентации. Вращением зонда 43 его приемная часть 5 устанавливается так, что плоскость, в которой расположены три

изгиба 10, становится параллельной вектору напряженности электрического поля принимаемого сигнала. Благодаря правильно подобранным форме и расположению в круглом волноводе части 5 зонда 4 сигнал

полностью проходит через отверстие связи 3 и излучается частью 4 в прямоугольный волновод 2.

Предлагаемое устройство имеет более высокое согласование в широком диапазоне частот, чем прототип, Это достигается благодаря выбранным после длительных экспериментов форме и расположению приемной части зонда. Изготовлен макет предложенного устройства, выполненный на

двух взаимно перпендикулярных волноводах круглого сечения ЈН9 мм и прямоугольного сечения 9,5x19 мм с отверстием связи 25 мм между ними. В отверстии связи соосно установлен вращающийся зонд. В прямоугольном волноводе часть штыря выполнена в виде штыря М 1,6, находящегося внутри цилиндрического вкладышас б мм из фторопласта - 2 на одной оси с ним.

В круглом волноводе часть зонда выполнена из латунной проволоки ф 1,6 мм с тремя расположенными в одной плоскости изгибами радиусом 1,5 мм. Конец проводника удален от поперечной стенки круглого волновода на 18 мм. Расстояние между точками оси проводника, максимально удаленными от оси зонда, составляет 6 мм. Конструкция макета полностью соответствует формуле предполагаемого изобретения. В результате измерений установлено,

что приемное устройство имеет КСВ не хуже 1,08 в диапазоне частот 10,6 - 12,7 ГГц, в то время как известное устройство работает в диапазоне частот 10,9 - 12,2 ГГц. Таким образом, проведенные экспериментальные

исследования показали, что применение предложенного устройства позволяет расширить рабочий диапазон частот 10,6- 12,7 ГГц. В устройстве-прототипе рабочий диапазон частот 10,9 - 12 2 ГГц.

Формула изобретения Переход с круглого волновода на прямоугольный, содержащий два взаимно перпендикулярных короткозамкнутых отрезка круглого и прямоугольного волноводов, соединенных между собой посредством отверстия связи и соосного зонда, причем часть зонда, расположенная в отрезке прямоугольного волновода, выполнена в виде штыря, закрепленного в диэлектрическом

0

цилиндрическом вкладыше, установленном с возможностью поворота, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения согласования, часть зонда, расположенная в отрезке круглого волновода, выполнена изогнутой в виде синусоиды с максимальным удалением от оси 0,23Я, , составляет один период, равный 0,68А , и плавно сопряжена со штырем а радиусы изгиба равны 0,06 Я,, где Я - длина волны.

Изобретение относится к устройствам СВЧ и может быть использовано в трактах СВЧ. Целью изобретения является улучшение согласования. Переход с круглого волновода на прямоугольный содержит два взаимно перпендикулярных короткозамкнутых отрезка круглого 1 и прямоугольного 2 волноводов, которые соединены между собой посредством отверстия связи 3 и соосного зонда 4. Часть зонда 4, расположенная в отрезке прямоугольного волновода, выполнена в виде штыря, закрепленного в диэлектрическом цилиндрическом вкладыше 7 устанвленном с возможностью поворота, а часть зонда 4. расположенная в отрезке круглого волновода, выполнена изогнутой в виде синусоиды с максимальным удалением от оси 0,23 Я, составляющей один период, равный 0,68 А, и плавно сопряжена со штырем, а радиус изгиба равен 0,06Я, , где Я - длина волны. 1 ил. СП с

/6/0

Ъ ,

:-:Щ

/ J 4 5

J 9 3