Сверхвысокочастотный фазовращатель Советский патент 1982 года по МПК H01P1/18 

Изобретение относится к сверхвысокочастотной радиотехнике и может использоваться в качестве малоинерционного фазовращателя и устройства для управления поляризацией электромагнитной волны, а также в качестве фазового или поляризационного модуляторов. Известен сверхвысокочастотный фазовращатель, содержащий входной и ВЫХОДНОЙ волноводНые переходы, входной и выходной поляризаторы, фазовращающий участок, выполненный на отрезке волновода с размещенным внутри него продольнопротяженным осесимметричным электрически управляемым фазосдвигающим элементом, например ферритовым стержнем Г1 1. Однако этот сверхвысокочастотный фазовращатель не обеспечивает возможности управления фазой .электромагнитной волны с произвольной поляризацией, не предусматривает возможности не зависимого управления плоскостью поляризации электромагнитной волны и обладает достаточно высокой инерционностью вследствие размещения катушек управления на внешней поверхности отрезка волновода фазосдвигающего участка. Цель изобретения - обеспечение вовозможности независимого управления фазовыми и поляризационнык и характеристиками электромагнитной волны с прои вольной поляризацией при уменьшении инерционности устройства. Для этого в сверхвысокочастотном фазовращателе, содержащем входной и выходной волноводные переходы и соединенный с ними отрезок волновода, внутри которого размещены три продол ьнопротяженных электрически управляемых вкладыша, установленных последовательно, отрезок волновода вы- , полнен с круглым сечением, на его внутренней поверхности установлено не менее двух взаимно ортогональных пар продольных проводящих ребер, а каж%дый из hpoflonbHonpOTflmeHHbix электрически управляемых вкладышей выполнен а виде электрически раздельно управляемых продольнопротяженных элементов, например ферритовых тороидов, размещенных между соседними продольными проводящими ребрами, а каждое продольное проводящее ребро у конца отрезка волновода выполнено со ступенчатыми переходами. На фиг. 1 изображен сверхвысокочас тотный фазовращатель; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. Сверхвысокочастотный фазовращатель содержит входной и выходной, волноводные переходы 1 и 2, соединенный с ними отрезок волновода 3 круглого сечения, на внутренней поверхности которого установлено не менее двух взаимно ортогональных пар продольных I проводящих ребер , три продольнопротяженные электрически управляемые вкладыша, образованные соответственно электрически раздельно управляемыми продольнопротяженными элементами 5-7 ступенчатые переходы 8 и 9 выполненные на продольных проводящих ребрах у концов отрезка волновода 3. ,-, Сверхвысокочастотный фазовращатель работает следующим образом. Управление фазовым сдвигом электромагнитной волны с произвольной поляризацией осуществляется путем введе ния одинакового фазового сдвига в выбранных ортогональных плоскостях. Это достигается одновременной подачей оди наковых управляющих сигналов на элект рические раздельно управляемые продольнопротяженные элементы 5 или 5 и 6, или 5, 6 и 7, расположенные во взаимно ортогональных плоскостях и относящиеся к различным продольнопротяженным электрически управляемым вкладышам, образующим три дифференциальных фазовых секции. При этом,-.соответственно, все три дифференциальные фазовые секции выполняют функции фазовращающего участка. Величина фазо вого сдвига, получаемая в каждой дифференциальной фазовой секции может быть различна и определяется различием в управляющих сигналах,подаваемых на соответствующие ей электрически раздельно управляемые продольнопротяженные элементы 5-7. Управление ориентацией плоскости поляризации линейно или эллиптически поляризованной волны осуществляется путем введения и -180° дифференциального фазового сдвига, на который рассчитана средняя дифференциальная фазовая секция, соответствующая электрически раздельно управляемым продольнопротяженным элементом 6. Поворот плоскости поляризации выходной электромагнитной волны осуществляется за i счет изменения угловой ориентации д - 180 фазового сдвига, т.е. в результате подачи управляющих сигналов на электрически раздельно управляемые продольнопротяженные элементы 6, находящиеся в выбранной плоскости. Так, например, для поворота плоскости поляризации на угол 2о1.при исходной угловой ориентации л-180° секции cijjне обходимо переключить управляющие сигналы на электрически раздельно управляемые продольнопротяженные элементы 6, расположенные в плоскости с уг- ловой ориентацией (dig + oL) . Одновременное управление ориентацией плоскости поляризации и фазовым сдвигом электромагнитной волны с линейной или эллиптической поляризацией осуществляется путем одновременной реализации двух предыдущих режимов, причем изменение фазового сдвига реализуется дифференциальными фазовыми секциями, соответствующими электрически раздельно управляемыми продольнопротяженным элементам 5 и 7, а уп.равление плоскостью поляризации дифференциальной фазовой секцией, соответствующей электрически раздельно управляемым продольнопротяженным элементам 6. Применение в сверхвысокочастотном фазовращателе электрически раздельно управляемых продольнопротяженных элементов 5, 6 и 7 повышает быстродействие устройства вследствие уменьшения инерционности цепей управления за счет подачи локально воздействующих (на каждый элемент 5-7 в отдельности) сигналов управления. Таким образом, данный сверхвысокочастотный фазовращатель обеспечивает возможность независимого управления фазовыми и поляризационными характеристиками электромагнитной волны с произвольной поляризацией при уменьшении инерционности, что существенно расширяет область его возможного применения . -Формула изобретения Сверхвысокочастотный фазовращатель, содержащий входной и выходной волноводные переходы и соединенный с ними отрезок волновода, внутри которого размещены три лродольнопротяжемных . электрически управляемых вкладыша, установленных пос/дедовательно, о т личающийся тем, что, с целью независимого управления фазовыми и поляризационными характеристиками электромагнитной волны с произвольной поляризацией на входе при уменьшении инерционности устройства, отрезок волновода выполнен с круглым сечением, на его внутренней поверхности установлено не менее двух взаимно ортогональных пар продольных проводящих

ребер, а каждый из продольнопротяженных электрически управляемых вкладышей выполнен в виде электрически раздельно управляемых продольнопротяженных элемеитов, например ферритовых торроидов,размещенных между соседними продольными проводящими ребрами, а каждое продольное проводящее ребро у концов отрезка волновода выполнено со ступенчатыми переходами.

Источники информации, принятые во внимание прИ экспертизе

1. Патент США If 2.787.765, кл.333-21, опублик. 02.О.57 (прототип).