Фазовращатель Советский патент 1980 года по МПК H01P1/18 G02B5/14 

Изобретение относится к фазосдвигающим устройствам оптического, субмилпи метрового и миллиметрового диапазонов и может быть использовано в приемо-передаклцих ,трактах и интегральных схемах выполненных на диэлектрических волноводах . Известны фазовращатели. Один из известных фазовращателей содержит два неподвижных отрезка диэлектрических : волноводов и один подвижный в виде П-образного колена, причем кон1д 1 отрез ков диэлектрических волноводов в месте их соединения выполнены со скосами /I/. Фазовый сдвиг в этой конструкции обеспечивается за счет увеличения геометрической длины волноводов при перемещении их концов по скошенной контактной поверхности. Недостатком известной конструкции являются значительные габаритные размеры, обусловленные использованием изгиба диэлектрического волновода ,на участке П-образного колена /допустимый радиус изгиба составляет сотни длин волн/ , Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является фазовращатель, который содержит прямоугольный диэлектрический волновод и фазосдвигающий элемент в виде диэлектрической пластины /2/. Изменение фазы в данной конструк, ции обеспечивается перемещением прямоугольной диэлектрической пластины перпендикулярно одной из боковых поверхностей прямоугольного диэлектрического волновода. При этом диэлектрическая проницаемость пластины выбирается меньшей, чем у волновода. Для предотвращения возникновения паразитных резонансов, приводящих к значительным прямым потерям /известное устройство при размерах диэлектрической пластины, сравнимых с длиной волны, работает как режекторный фильтр/, геометрические размеры диэлектрической пластины необходимо выбирать достаточно большими /порядка J

100 длин волн/. Это приводит к значительному увеличению габаритных размеров фазовращателя.

Кроме того, использование в известной конструкции фазосдвигающег) элемента в виде диэлектрической пластийы прямоугольной форьй: ограничивает Динймйический диапазон изменения фазы нА единицу длины фазовращателя. Это ЬЙусловлен.о невЬзможностью получения значительного изменения фазовой скорости распространяющейся по диэлектрическому волноводу волны, так как прямоугойьная пластина Ьсуществляет рабочий контакт лишь по Ьдной из боковых поверхностей fe случае использования прямоугольного или трапецеидального волноводов, иЯи же точечный контакт в случае использования круглого, эллиптаческого или треугольного волновбдов.

Целью изобретения является расширёние динамическогЬ диапазЬна изменения фазы на единицу йлины и уменьшения габаритных разменов фазовращателя.

Поставленная ЦЕЛЬ достигается тем, что пластин выполнена из металла.

Kpoke Toroi профильный вырез пласти ны пов -оряет форму и размер поперечного сечения Диэлектрического волновода.

На Чертеже представлена конструкция предлагаемогд фс1зЬвращатеЛя.

Фазовращатель Ьодержитдиэлектрическш 1 волновод 1 и йиде прямоугольного, треугольного, полукруглого, эллиптического или трапецеидального полоска, закрепленного в подложке 2 с меньшей, чем у волновода величиной диэлектрической проницаемости. ФёзЗсдвигающая металлическая пластина 3 .шолЬей с профильным вырезом 4, повторяющим форму и размер сечения диэлектрического волновода 1.

Устройство работает одедующим образом.

При приближении фазорегулирующей металлической пластины 3 к боковой-поверхности диэлектрического волновода 1 изменяется фазовая скорость электромагнитной волны, распространяющейся на участке металлодиэлектрического волновода, о бразованного пластиной 3 и волноводом 1. Это приводит к появлению фазового сдвига на выходе устройства.

Выполнение фазосдвигающего элемента в предлагаемой конструкции в виде

подвижной металлической пластины с |профш1ьным вьфезом, повторяющим форму и.размер сечения диэлектрического волновода, и расположенной над диэлектрическим волноводом с Одной стороны, предотвращает/войбуждение паразитных резонансов внутри фазйсдвигающего элемента, что дает возможность значительно уменьшить его геометрические размеры, а следовательйЬ, и габариты фазовращателя. С .тсугой стороны, вышеуказанное выполнеЙе фазорегулирующего элемента обеспечивает при контакте с диэлектрическим воЯЙоводом получение участка мeтaллoднэлekтpичecкoгo волновода с большей, чем в й ютотйпа/ участок волновода с диэлектри4 Ежойпластино й/ фазовой скоростью волнь, что позволяет расширить динамический д11апазон изменения фазы на единицу длиньь

Кроме того, выполнение фазосдвигающего элемента с профильным вырезом, повторяющим форму и размер сечения диэлектрического волновода в отличие от прототипа позволяет использовать заявленную конструкцию, при любых формах поперечного сечений диэлектрического волновода.

Формул а и 3 о б р е т е ни я

1 . Фазовращатель, соде ткащий диэлектрический волновод и о сдвигающий элемент в виДе пластий расположенной йаралЛельно noBepxybdi-k волновода И перемещающейся в BepTrik bHOM наЬ{1авЛении по Отношению k Поверхности, k Сличающийся тем, что, с Цейью расй рения динамического диапазона изменения фазы на единицу длины и уменьшения габаритных размеров фазовращателя, гшастина выполнена из металла.

2. Фазовращатель по п. 1, отличающийся тем, что профильный вырез пластины повторяет форму и размер поперечного сечения диэлектрического волновода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . Авторское свидётёльствсГ CCCJP №310321, кл. Н 01Р 1/18, 1969 г.

2. Патент США № 3181091, кл. 33,331, 1965.

1

Г Ч IN

ff-t-{ff

т- To

фиг. i.

I