Сверхвысокочастотный аттенюатор Советский патент 1982 года по МПК H01P1/22 

(5) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ АТТЕНЮАТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может быть.использовано в ради оизмерительной аппаратуре для плавно регулируемого ослабления высоких уровне сверХвысокочастотной энергии. Известны аттенюаторы с механической регулировкой ослабления, использующие пластины (ножи) из поглощающего материала, которые либо погружаются в волновод через проходную щель в его широкой стенке, либо перемещаются внутри волновода от его узкой стен ки к середине волновода. У таких ослабителей, максимальное ослабление обычно составляет дБ при КСВН, не превышающем 1,1-1,2 практически во всем диапазоне регулировки ослабления С1 J Аттенюаторы поглощающего типа имеют малое значени е максимально допустимой входной мощности. Известен сверхвысокочастотный аттенюатор, содержащий два соосно рас положенных волновода, в плоскости поперечного сечения которых между фланцами установлен с возможностью вращения держатель с регулирующим элеме том, регулирующий элемент выполнен в ; этом аттенюаторе в виде решетки проводников, количество которых определяет затухание Г2 I Известный аттенюатор имеет узкие пределы аттенюации. Цель, изобретения - расширение пределов аттенюации. Для зтого в сверхвысокочастотном аттенюаторе, содержащем два соосно расположенных волновода, в плоскости поперечного сечения которых между фланцами установлен с возможностью вращения держатель с регулирующим элементом, держатель выполнен в виде металлического диска с нерезонансным отверстием, а регулирующий элемент выполнен в виде двух металлических рамок, одни концы которых закреплены на противоположных сторонах металлического диска, а другие соединены меж98ду собой через нерезонансное отверстие в нем, причем продольный размер каждой металлической рамки кратен нечетному числу четвертей длины волны основного типа в волноводе. На чертеже приведена конструкция сверхвысокочастотного аттенюатора. Сверхвысокочастотный аттенюатор содержит соосно расположенные волноводы 1, в плоскости поперечного сечения которых между фланцами 2 установлен держатель в виде металлического диска 3. На противоположных сторонах металлического диска 3 закреплены одни из концов металлических рамок i, 5 другие концы которых соединены меж ду собой черев нерезонансное отверстие 6, выполненное в металлическом диске 3. Металлический диск 3 соединен с кольцом 7, обеспечива||}щим его поворот. На одном из фланцев 2 нанесена шкала 8 отсчета углов поворота. Сверхвысокочастотный аттенюатор ра ботает следующим образом. При расположении рамок , 5 в Еплоскости волновода число силовых линий переменного сверхвысокочастотного магнитного поля, пронизывающих пЛощадь рамки k, максимально, и поэтому максимален ток, наведенный в ней и возбуждаиущий поле в рамке 5 за металлическим диском 3i следствием чего является прохождение волны через аттенюатор без затухания. При расположении рамок , 5 в Н-плоскости наведенный ток в контуре рамки Ц равен нулю, следовательно, равен нулю возбуждающий ток в рамке 5 и затухание волны максимально. Таким образом, в зависимости от уг ла поворота металлического диска 3 и, следовательно, зависимости от поворота плоскости системы связанных рамок k, 5 относительно плоскости поляризации электрического вектора поля, происходит изменение переходного эатуха ния устройства, т. е. путем поворота рамок kf S можно в широких пределах осуществлять плавную регулировку yposня ослабления распространяющейся по волноводу .энергии при сохранении высокого предельного уровня входной СВЧ мощности. Экспериментально установлено, что минимальные потери на прохождение в широкой полосе рабочих частот получаются при продольм|1х размерах рамок k,St кратных нечетному числу четвертей длины волны основного типа в волноводе. Это связано с теи, что магнитная компонента поля имеет максимальное значение в плоскости метал - лического диска 3 и равна нулю на расстоянии , кратном нечетному числу четвертей дНины волны в волноводе, т. е. на этом расстоянии магнитная компонента пОля изменяется от максимального значения до нуля. При больших продольных размерах рамки 4, ее площадь начинают пронизывать силовые линии магнитного поля как одного, так и другого направления, в результате чего суммарный наведенный Tok уменьшается. При меньших длинах рамки k си- ; ловых линий магнитного поля, пронизы-/ веющих плсяцадь, не к ксимально и не максимален ток, наведенный в рамке 4 и возбуждающий поле в рамке 5) т. е. для обеспечения минимального намального ослабления, а следовательно, для достижения наиболее широких пределов плавной аттенюации при сохранении максимального уровня входной СВЧ мощности, продольный размер рамочного элемента до/мен быть кратным нечетному числу четвертей длины волны в волноводе. К уменьшению наведенного тока, а следовательно, и к уменьшению пределов изменения затухания должно приводить некоторое уменьшение высоты k, S, поэтому их высоту следует выбирать по возможности близкой к размеру узкой стенки волновода. . Выбор продольного размера рамок 4, 5 некратным нечетному числу четвертей Алиш волны основного типа в волноводе приводит к выходу полосы частот, соответствующей минммальгат потерям на прохомдение за пределы рабочего да«апазона вол |оводж:яго санала. ГЬложительный эффект от использований предпагаеж го аттенюатора заключается расширении пределов плавной аттенюации иа несколько порядков по сравнение с известными приблизительно иа 5 дБ, того, начальное затухание практически равно ну|. Формула изобретения ч Сверхвысокочастотный аттенюатор, содержащий два соосно расположенных волновода, в плоскости попере мого сечения которых между фланцами установлен с возможностьо вращения держатель с регулирующим элементом о тли чающийся тем, что, с целыо расширения преде(лов аттенпации, держатель выполнен в виде металлическЬго диска с нерезонанснымотверстием, а регулирующий элемент выполнен в виде двух металлических рамок, одни концы которых закреплены на противоположных сторонах металлического диска, а другие соединены между собой через нерезонансное отверстие в нем, причем продольный размер каждой металлической рамки кратен нечетному числу четвер

тей длины волны основного типа в волноводе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США f 2821687, кл. 33381. опублик. 1958 (прототип).