Металло-диэлектрический волновод Советский патент 1981 года по МПК H01P3/12 

(54) МЕТАЛЛО-ДЮЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВОЛНОВОД

. , - .

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот диапазона миллиметровых, субмиллиметровых, инфракрасных и световых волн и может использоваться в системах передачи информации на большие расстояния, в трактах .радиорелейных и радиолокационных станций и т. п,

Известен металло-диэлектрический волновод -(ВДВ), выполненный в виде -металлической трубы, покрытой изнутри слоем диэлектрика l.

Однако в известном ВДВ, выполненном на основе жесткой металлической трубы круглого сечения, недостаточна устойчивость,поляризации распространяющихся , и помимо волны рабочего типа могут распространяться слабозатухающие паразитные волны высшего типа. .

Кроме того, известньй МВД не обладает гибкостью, что препятствует созданию на его основе, протяженных бесстыковых линий передачи и затрудняет

транспортировку к месту прокладки. Сравнительно высока стоимость жест- кого. МДВ.

Цель изобретения - обеспечение гибкости, фильтрации паразитных типов волн и снижение стоимости.

Для этого в МДВ, выполненном в виде металлической трубы, покрытой изнутри слоем диэлектрика, труба выполнена из двух диэлектрических лент с токопроводящим слоем толщиной, большей толщины скинслоя, соединенных Продольными швами, образующими дополнительные плоские волноводы.

На фиг. I изображен металло-диэлектрический волновод, поперечное сечение; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1.

Металло-диЭлектрический волновод выполнен в виде металлической трубы состоящей из двух диэлектрических лент 1 и 2 с токопроводящим слоем 3 толщиной, большей толщины скинслоя, соединенных продольными швами 4, образую1 ими дополнительные плоские волневоды 5, которые выполняют роль фил трую1цих элементов, В рабочем состоя НИИ волновод наполнен газом под избы точным давлением. Металло-диэлектрический волновод работает следующим образом. Волна рабочего типа имеет в поперечном сечении внутренней полости волновода линейно поляризованное поле. При выполнении условияd ( d - высота ПЛОСКОГОволновода 5; Л длина волны; € - диэлектрическая проницаемость материала диэлектрической ленты 1)волна рабочего типа распространяется по металло-диэлектриче кому волноводу (МДВ) без излучения во .внешнее пространство,так как для поляризации ноля, при которой вектор Е электромагнитного поля параллелен стенкам плоских волноводов 5, послед ние являются запредельными. В то же время нежелательные волны, в том чис ле паразитно поляризованная волна EHf, которые могут возбуждать в плос ких волноводах 5 распространяющуюся волну (электрическое поле этой волны перпендикулярно проводящим стенкам плоских волноводов 5), испытывают до полнительное затухание, обусловленное излучением во внешнее пространство из открытых краев плоских волноводов 5 и тепловыми потерями в них. Таким образом осуществляется фильтра ция нежелательных мод. Ширина каждого плоского волновода 5 выбрана из соображения максимальной фильтрации и составляет около fj) где п 1, 2,3 Известно, что устойчивость плоскости поляризации к влиянию неоднородностей повьшается при переходе от волновода круглого сечения к волново дам других форм {эллиптическим, прямоугольным и т. д). При использоваНИИ Достаточно упругих лент 1 и 2 фо ма поперечного сечения МДВ отличается от круговой и может изменяться в широких пределах путем изменения . давления газа. Однако при использовании тонких эластичных лент 1 и 2 волноводу можно придать практически круговую форму поперечного сечения. Благодаря этому он может работать и в режиме, в котором рабочей волной является симметричная волна HQ . При этом ширина плоских волноводов 5 выбирается равно нечетному числу четвертой пространственной волны из условия минимальных потерь на излучение, а толщина диэлектрических лент 1 и 2 выбирается из условий устранения вырождения волн HQ и и минимальной высоты плоских волноводов 5 и составляет порядка 0,01-0,02 длины, волны, при этом потери волны незначительно превышают потери в цельнометаллическом волноводе того же диаметра. ПредлагаемыйМДВ изготавливается, хранится и транспортируется в виде плоской ленты, намотанной .на катушку. Поэтому на его основе можно строить линии большой протяженности с малым количеством стыков. Формула изобретения Металло-диэлектрический волновод, выполненный в виде металлической трубы, покрытой изнутри слоем диэлектрика, отличающийся тем, что, с целью обеспечения гибкости, фильтрации паразитных типов волн и снижения стоимости, труба выполнена из двух диэлектрических лент с токопроводящим слоем толщиной, большей толщины скинслоя соединенных продольными швами, образующими дополнительные плоские волноводы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Казанцев Ю.Н.Затухание собственных волн в Широком волново е с диэлектрическимпокрытием конечной толщины. Радиотехника и электроника 1970 т. ХУ, № 1,. с. 207 (про- тотип).. .