Поворотное соединение Советский патент 1992 года по МПК H01P1/06 

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано в волно- водных трактах с высоким уровнем мощности для соосного поворота отрезков тракта. Известно вращающееся сочленение, используемое в трактах с высоким уровнем мощности, содержащее входной и. выходной отрезки прямоугольного волновода, между которыми перпендикулярно им включен отрезок круглого волновода с волной EOL В круглом волноводе выполнено подвижное соединение, обеспечивающее поворот входного и выходного отрезков волновода вокруг оси круглого волновода. Недостатком известного вращающегося сочленения является то, что его диапазон частот ограничен узким диапазоном частот круглого волновода и узким диапазоном частот перехода с прямоугольного волновода на круглый. Кроме того, конструкция иаве- стного сочленения не обеспечивает соосного разворота входного и выходного отрезков волноводов вокруг общей продольной оси.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является поворотное соединение, содержащее два отрезка прямоугольного волновода, установленных соосно с возможностью поворота вокруг продольной оси, экранирующую перегородку, размещенную между ними, и стержень, проходящий через отверстие в экранирующей перегородке. Концы стержня соединены с широкими стенками соответствующих отрезков прямоугольного волновода через узлы крепления, причем один конец стержня жестко соединен с узлом крепления, а другой - через подвижное контактное соединение. Стержень с узлами крепления образуют петлю связи между отрезками волновода.

Наличие подвижного контактного соединения, во-первых, вносит дополнительные потери, а во-вторых, ограничивает допустимый уровень рабочей мощности.

Целью изобретения является повышение допустимого уровня рабочей мощности и уменьшение потерь в широком диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем, что в поворотном соединении, содержащем два отрезка прямоугольного волновода, установленные соосно с возможностью поворота вокруг продольной оси, экранирующую перегородку, размещенную между ними перпендикулярно продольной оси, стержень, проходящий через отверстие, выполненное в экранирующей перегородке, и узел крепления, жестко соединяющий один конец стержня с широкой стенкой первого

отрезка прямоугольного волновода, введен короткозамкнутый четвертьволновый дополнительный отрезок прямоугольного волновода, подключенный перпендикулярно ко

второму отрезку прямоугольного волновода через одну из его широких стенок и расположенный над стержнем, так что его узкие стенки лежат в одной плоскости с узкими стенками второго отрезка прямоугольного

0 волновода, при этом длина разомкнутого участка стержня, расположенного по оси второго отрезка прямоугольного волновода равна четверти длины на средней частоте рабочего диапазона.

5 Предложенное введение короткозамк- нутого дополнительного отрезка прямоугольного волновода, расположенного над разомкнутым четвертьволновым участком стержня, не имеет сходных признаков в из0 вестных поворотных соединениях и позволяет обеспечить связь между вращающимися отрезками волновода без подвижных контактных соединений и за счет этого увеличить допустимую рабочую

5 мощность и уменьшить потери.

На фиг.1 показана конструкция предлагаемого поворотного соединения; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1.

Поворотное соединение содержит пер0 вый и второй отрезки прямоугольного волновода 1 и 2, установленные соосно. Между ними перпендикулярно общей продольной оси установлена экранирующая перегородка 3, соединенная с. отрезком волновода 2

5 неразъемно, а с отрезком волновода 1 - с помощью подвижного контактного соединения дроссельного типа,чем обеспечивается возможность поворота отрезков волновода 1 и 2 вокруг продольной оси,

0 В перегородке 3 выполнено отверстие 4, через которое проходит стержень 5. Конец стержня 5, расположенный в отрезке волновода 1, непосредственно после экранирующей перегородки 3 соединен с широ5 кой стенкой отрезка волновода 1 через узел крепления 6.

Узел крепления 6 может быть выполнен в виде петли или (для лучшего теплоотвода) в виде гребня в широкой стенке волновода

0 с уменьшающейся высотой в направлении от точки соединения со стержнем 5. Размеры узла крепления 6 и стержня 5 выбирают- .ся из условия согласования поворотного соединения со стороны входа отрезка вол5 новода 1.

Участок стержня 5, расположенный по оси отрезка волновода 2, разомкнут на конце, и его длина равна четверти длины волны на средней частоте рабочего диапазона частот.

К одной из широких стенок отрезка волновода 2 над стержнем 5 подключен корот- козамкнутый отрезок прямоугольного волновода 7; при этом узкие стенки отрезка волновода 7 лежь: в одной плоскости с уз- кими стенками отрезка волновода 2, а их широкие стенки взаимно перпендикулярны. Длина отрезка волновода 7 выбирается из условия согласования поворотного соединения со стороны входа отрезка волновода 2 и равна четверти длины волны.

Предлагаемое поворотное соединение работает следующим образом.

СВЧ сигнал, поступающий в отрезок волновода 1, через стержень 5 проходит в отрезок волновода 2. Т.к. размеры стержня 5 и узла крепления б выбраны из условия согласования поворотного соединения со стороны входа отрезка волновода 1, поворотное соединение согласовано в рабочем диапазоне частот волновода. Короткозамк- нутый отрезок волновода 7 создает в широкой стенке отрезка волновода 2 разрыв для СВЧ сигнала, за счет чего разомкнутый участок стержня 5, расположенный по оси от- резка волновода 2, возбуждает электромагнитные колебания в этом отрезке волновода, и СВЧ сигнал поступает на выход поворотного соединения.

При повороте отрезков волновода 1 и 2 вокруг продольной оси коэффициент передачи соединения не из( .еняется, т.к. сохраняется взаимное расположение разомкнутого участка стержня 5, расположенного по оси волновода, и короткозамкнутого отрез- ка волновода 7.

Допустимая рабочая мощность предлагаемого поворотного соединения ограничена только допустимой температурой нагрева стержня 5, которая за счет хороше- го теплоотвода от стержня 5 через жестко

соединенный с широкой стенкой узел крепления 6 может быть достаточно высокой Выполнение узла крепления 6 в виде гребня в широкой стенке волновода не только улучшает теплоотвод от стержня (т.е. повышает допустимую -рабочую мощность), но и позволяет обеспечить надежную фиксацию стержня 5 без использования опорных шайб. Из-за отсутствия подвижных контактных соединений предлагаемое поворотное соединение имеет малые потери.

Формула изобретения

Поворотное соединение, содержащее два отрезка прямоугольного волновода, установленные соосно с возможностью поворота вокруг продольной оси, экранирующую перегородку, расположенную между ними, и стержень, проходящий по оси отрезков прямоугольного волновода через отверстие в экранирующей перегородке, один конец которого жестко соединен через узел крепления с широкой стенкой первого отрезка прямоугольного волновода, отличающееся тем, что, с целью повышения допустимого уровня рабочей мощности и уменьши ния потерь в рабочем диапазоне частот, участок стержня, расположенный во втором отрезке прямоугольного волновода имеет четвертьволновую длину и выполнен разомкнутым на конце и введен коротко- замкнутый прямоугольный четвертьволновый дополнительный отрезок прямоугольного волновода, подключенный перпендикулярно к второму отрезку прямоугольного волновода через одну из его широких стенок, расположенный над стержнем и узкие стенки которого лежат в одной плоскости с узкими стенками второго отрезка прямоугольного волновода.

Ы.

Использование- радиотехника СВЧ, для соосного поворота отрезков волноводного тракта. Сущность изобретения, поворотное соединение содержит два отрезка прямод L угольного золновода 1 и 2, разделенных экранирующей перегородкой 3. Через отверстие 4 в перегородке 3 проходит стержень 5. Один конец стержня 5 жестко соединен через узел крепления 6 с широкой стенкой отрезка прямоугольного волновода. Другой конец стержня 5 разомкнут и над ним к широкой стенхе отрезка прямоугольного волновода 2 перпендикулярно подключен четвертьволновый короткозамкнутый отрезок прямоугольного волновода 7. При повороте отрезков прямоугольного волновода 1 и 2 вокруг продольной оси коэффициент- передачи не изменяется, т.к. сохраняется взаимное расположение разомкнутого участка стержня 5 и короткозамкнутого отрезка прямоугольного волновода 7. 2 ил. 00 с ч ел VJ СЛ о

,, Г ГГ , Г-Г

I I Е4

I I .

т т ж - ж .

V X Ч X V X X.

XX X хЧХ.

ft/a 2