Волноводный резонансный вентиль Советский патент 1993 года по МПК H01P1/32 

Изобретение относится к области техники СВЧ и может применяться для элект- рической развязки в волноводных трактах передачи электромагнитной энергии.

Известен волноводный резонансный вентиль, содержащий отрезок желобкового волновода и, по крайней мере, один ферритовый вкладыш, который закреплен в области желобка на внутренней стенке отрезка желобкового волновода и намагничен в направлении нормали к ней 1.

Недостатком этого вентиля является невысокая предельно допустимая мощность, что связано с размещением ферритового вкладыша в области, где плотность потока СВЧ энергии максимальна.

Целью изобретения является увеличение импульсной и средней рабочей мощности.

Волноводный резонансный вентиль изображен на рис. 1.

Вентиль содержит отрезок 1 желобкового волновода и, по крайней мере, один ферритовый вкладыш 2, который закреплен на

внутренней стенке 3 отрезка 1 в области его щели 4 и намагничен полем Н0 в направлении нормали к этой стенке. Поперечные размеры отрезка 1 желобкового волновода удовлетворяют следующим соотношениям:

ел С

Ъ а

aVl-(.jy

3

;(D

(2)

где а - ширина волновода в области желоба 5, b - ширина желоба 5, с - ширина щели 4. Вентиль работает следующим образом. При возбуждении в отрезке 1 желобкового волновода волны типа Ни СВЧ магнитное поле в ферритовом вкладыше 2 в плоскости, параллельной стенкеЗ, имеет поляризацию, близкую к круговой. Намагничивающее поле Но ферритового вкладыша 2 соответствует резонансному значению на рабочей частоте, поэтому устройство вносит существенно разные потери при распространении

VJ

Ч

00 VI ON

электромагнитной энергии в различных направлениях, т.е. является резонансным вентилем. Выбор размеров поперечного сечения отрезка 1 желобкового волновода в соответствии с соотношениями (1) и (2) обеспечивает бйсокую электрическую прочность, и, следовательно, работу на высоких уровнях импуМсной мощности. При этом поля ближайшего к осШвному высшего типа Н1г излучаются через щели 4 и/ги поглощаются, если на раскрывах щелей 4 на расстоянии 4...5 длин волн от желоба 5 размещен вдоль отрезка 1 желобкового волновода поглотитель, а возбуждение полей типа Нз1 невозможно. Работоспособность вентиля на больших уровнях средней (непрерывной) мощности обеспечивается за счет хорошего охлаждения ферритового вкладыша 2 путем отвода тепла как через металлическую стенку 3 волновода, так и с помощью продуваемого через щели воздуха. Для уменьшения перегрева ферритового вкладыша 2 его можно отодвигать от области желоба 5. При этом уменьшаются удельные (на единицу длины вкладыша) потери, но отношение об- ратных потерь, выраженных в дБ, к прямым, т.е. вентильное отношение, не меняется.

При необходимости может быть использован вентиль, выполненный по схеме фиг. 2. .

5

0

5

Если уменьшить намагниченность ферритового вкладыша 2, описанное устройство без каких-либо изменений конструкции превращается в невзаимный фазовраща- тель.

Формул а из.об р.етен ия Волноводный резонансный вентиль, содержащий отрезок желобкового волновода и по крайней мере один ферритовый вкладыш, который закреплен на внутренней стенке отрезка желобкового волновода и на- магничен в направлении нормали к ней, отличающийся тем, что, с целью увеличения импульсной и средней рабочей мощности, ферритовый вкладыш размещен в области щели отрезка желобкового волновода, поперечные размеры которого удовлетворяют следующим соотношениям

25

20

ь.

а V1 - ( Ј У v а

3

где а- ширина волновода в области желоба; b - ширина желоба; с-ширина щели.

Использование: в технике СВЧ для электрической развязки в волноводных трактах высокого уровня мощности. Сущность изобретения: на волноводном резонансном вентиле, содержащем отрё зо к жёлоб кового волновода, размеры поперечного сечения волновода выбраны в соответствии с приве денным соотношением, а намагййчёйный ферритовый вкладыш размещен на внутренней стенке в области щели, в результате чего увеличена импульсная и средняя рабочая мощность. 2 ил.

м

Фиг. i

SS

/ / / /

М

Фаг 2

4S

5CN

«Э

;нН

/

TT fTsfT T T r, x

а

М