Открытый резонатор Советский патент 1993 года по МПК H01P7/06 G01N22/00 

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в устройствах для непрерывного измерения параметров проточных сред, обработки вещества СВЧ- энергией и испытания элементов при высоких уровнях СВЧ-мощности.

Цель изобретения - повышение равномерности распределения электромагнитного поля.

На чертеже изображен открытый резонатор, работающий на двух типах колебаний электромагнитного поля.

Открытый резонатор содержит отрезок 1 регулярного волновода и два разомкнутых отрезка 2 и 3 запредельных волноводов. Отрезки 2 и 3 выполнены сужающимися и имеют критические .сечения, показанные штриховой линией. Отрезок 1 регулярного волновода снабжен на концах элементами направленной связи. 4 и 5, к которым подключены концы волноводной линии передачи 6, образующей вместе с отрезком 1 регулярного волновода кольцевой резонатор. Через элемент направленной связи 7 линия передачи 6 связана с линией переда- ,чи8, подключенной к внешнему источнику СВЧ-мощности Pi (на чертеже не показан). Элементы направленной связи 9 и 10, выполненные, как и элементы 4 и 5, на концах Отрезка 1 регулярного волновода, подключены к концам второй линии передачи (на чертеже не показана), образующей с ним второй кольцевой резонатор и связанной, в свою очередь, с вторым внешним источником СВЧ-мощности Рг (на чертеже не показан).

Открытый резонатор работает следующим образом.

Электромагнитная волна от источника мощности PI по линии передачи 8 через элемент направленной связи 7 поступает в линию передачи б, распространяется по ней к элементу направленной связи 4 с отрезком 1 регулярного волновода и возбуждает в нем электромагнитную волну. Через элемент направленной связи 5 волна снова проходит в линию передачи 6, создавая в ней кольцевое движение энергии поля, показанное стрелками. Если на частоте воз- .буждения электрическая длина отрезка 1 регулярного волновода и линии передачи 6 обеспечивают синхронное сложение расСоставитель Н

прострэняющейся и возбуждающей волн, происходит резонансное увеличение на- пряженностей электрического и магнитного полей. Отрезки 2 и 3 запредельных

волноводов служат для предотвращения выхода электромагнитной энергии из отрезка 1 регулярного волновода в окружающее пространство. Электромагнитные волны резонансных колебаний поля не

распространяются за пределы критических сечений в отрезках 2 и 3 запредельных волноводов.

Благодаря возможности соединения концов отрезка 1 регулярного волновода с

несколькими линиями передачи б различной длины, подключенными к различным источникам СВЧ-мощности, открытый резонатор может быть возбужден в режиме бегущих волн электромагнитного поля различных типов колебаний как одной, так и различных частот. Это позволяет повысить равномерность распределения электромагнитного поля как в продольном, так и в поперечном сечении регулярного отрезка

волновода. При этом условие резонанса может быть выполнено на бегущей волне для волн любых типов (Н, Е, Т) при различных известных формах поперечного сечения отрезка 1 регулярного волновода (прямоугольный, круглый, эллиптический и до.), типах линии передачи 6 (волноводная, коаксиальная, полосковая и др.), соединяющих концы отрезка 1 регулярного волновода, и видах отрезков 2 и 3 запредельных волноводов

(клиновидный, конусный, ступенчатый, с продольными перегородками и др). Формула изобретения Открытый резонатор, содержащий отрезок регулярного волновода, соединенный

торцами с двумя разомкнутыми отрезками запредельного волновода, отличающий- с я тем, что, с целью повышения равномерности распределения электромагнитного поля, концы регулярного волновода через

введенные элементы направленной связи присоединены к концам по крайней мере одной линии передачи, снабженной элементами связи с источником СВЧ-мощности, и электрическая длина которой вместе с отрезком регулярного волновода выбрана из условия резонанса возбуждаемых типов колебаний.

чева

Использование: в устройствах для непрерывного измерения параметров проточных сред, обработки вещества СВЧ-энергией и испытания элементов при высоких уровнях СВЧ-мощности, Сущность изобретения: открытый резонатор содержит отрезок 1 регулярного волновода и два разомкнутых отрезка 2, 3 запредельных волноводов. Отрезки 2, 3 выполнены сужающимися и имеют критические сечения. Отрезок 1 снабжен на концах элементами направленной связи 4, 5, к которым подключены концы волноводной линии передачи 6, образующей с отрезком 1 кольцевой резонатор. Через элемент направленной связи 7 линия передачи 6 связана с линией передачи 8, подключенной к внешнему источнику СВЧ- мощности. В устройстве может быть образовано несколько кольцевых резонаторов, связанных с различными внешними источниками СВЧ-мощности. 1-ил. ел