ВОЛНОВОДНЫЙ АТТЕНЮАТОР Советский патент 1973 года по МПК H01P1/22 

1

Изобретение относится ,к ,БОЛНОВОД«ОЙ рариотехнике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть йопользоваио во всех радиотехнических устройствах СВЧ, в то-м ч,исле и в измерительных устройствах СВЧ, где требуется регулировка энергии электромагнитных колебаний СВЧ.

Известны лостояиные аттенюаторы выполняются в виде поглощающих вставок продольных -пластинок, поперечных пленО|К, по;мещенных .в волновод, а переменные аттенюаторы вьгполняются в виде подвижных поглощающих пластинок, которые вводятся в волновод -на различную глубину, в зависимости от требуемого затухания, от руки или с помощью электромеханического привода.

Однако все известные типы аттенюаторов не позволяют регулировать величину осла бления электромагнитной энергии, проходящей через волновод, непосредственно с помощью напряжения (без электро.механичеокого привода). Аттенюаторы с электромеханическим приводом являются сравнительНО сложными устройствами, имеющими большие габариты и вес.

Для упрощения аттенюатора предлагается в качестве материала ноглотителя электромагнитной энергии использовать электролит, способный к окислению и врсстановленчю. При этом электроды аттенюатора подключены к источнику регулируемого напряжения, под воздействием которого меняются поглощающие свойства электролита.

На чертеже 3ображен волноводный аттенюатор с источни.ком регулируемого напряжения.

Волноводный аттенюатор представляет собой помещенный в волновод 1 герметизированный сосуд 2 прямоугольной формы. Сосуд выполнен из рад; опрозрачного материала, и в противоположные его стенки впаяны электроды. В одном кон|Це сосуда помещается катод 3 со своим выводом 4. Иа другом жонце сосуда размещается .медный анод 5, на который напаивается платиновая фольга 6. Внутреннее пространство 7 сосуда заполняется раствором электролита. В стенки сосуда со стороны катода впрессован флянец 8 из электропроводящего материала. С помощью пластинок 9 (из электропроводящего материала) и болтов сосуд крепится в волноводе таким образом, чтобы внутренние поверхности катода 3 и анода 5 были на уровне внутренних поверхностей щиро.ких стенок волновода 1. Это неооходийю для того, чтобы не нарушать структуру электромагнитного поля в волноводе в месте расположения аттенюатора.

Управляющее напряжение на аттенюатор подается от источника регулируемого постоянного напряжения 10.

В качестве электролита в волноводном аттенюаторе .используется раствор такого электролита, который образует вместе с материалов электродов обрати-мую окислительно-восстановительную систему. Может использоваться, налример, водный раствор ферроцианида и феррицканида.

K4Fe(CN)6 + K3Fe(CN)6

в паре с ,платиновы1м.и в«утрбН1Ним.и поверхностями электродо.в 3 и 6.

При прохождении тока через такую систему па электродах будут происходить окисли. тельдо-восстановительиые процессы, которые в целом ле изменяют состав и копце-нтрацию электролита.

Рассмотри лринпил действия атте,гюатора, когда в качестве электролита используется водный раствор ферро-цианида и феррицианида. В воднол растворе эти сол.и диосоциру от на ,ио;ны:

4-:Ре(СК)б зКзРе(СК) + :Fe(CN)6; К4Ре(С.М)

Когда напряжение на электродах аттенюатора отсутствует, в растворе, кро.ме водородных и гидроксильных ионов ВО.ДЫ, будут находиться иопы , Fe(CN)| и Fe(CN)g, которые равномерно распределелгы по всему 0 бъему сосуда 2. При этом раствор электролита в минимальной степени влияет на структуру поля в волноводе, а значит и ,в м.инимальной стенени по глощает моидность надающей волиы.

При подаче на платиновые электроды 3 и 6 напряжения от источника наиряжения 10 в электролите начнется упорядочное движение ионов к электродам. В этом случае раствор электролита будет эквивалентен полупроводниковому материалу, перемещенно му в элекгро.магнитное ноле, поглощение ОЩ1Юсти падаю цей волны которым будет зависеть от интенснвпости движения ионов, т. е. от наиряжен,ия,приложенного к электродам. На электродах 1нри этом будут происходить следующие реакции на (катоде Fe(CN); + le Fe(CN)gи на аноде Fe(CN)|- - le Fe(CX)3-, приводящие к то.му, что в прикатодной пространстве будет увеличиваться концентрация ионоз Fe(CN)g и ладать концентрация иопог; Pe(CN)g, а в прнанодпОМ пространстве будут на блюдаться противоположные явления. Изменение концентрации ионоз у электродов

нриведет к искажению перво)1ачалы-1ой структуры электромагнитного поля в .месте расположения аттенюатора (появятся волны высших порядков), что вызовет дополнительное затухание -мощности падающей волны.

Тали-м образом, при }велнчении напряжения, подводимого на электроды аттенюатора от источника регулируемого напряжения 10 снособность раствора электролита поглощать энергию электромагнитных волн, проходяши.ч

через волновод, также будет увеличиваться.

Пред I.M е т изобретения

Волноводный аттенюатор, содержащий отрезок волновода н герметизирован 1ый радиопрозрачный сосуд с электродал1И, в .котором по.мещен жидкий поглотитель электромагнитной энергии, отличающийся тем, что, с упрощения устройства, з качестве материала поглотителя использован электролит, способный к окислению ,и восстановлению, ланри.мер водный раствор ферроцианида и феррицианнда, а уно1мяиутые электроды подключены к источнику регулируемого постоянного напряження.

/

56 7 У

I I 1 I