ШАРНИРНОЕ ВОЛНОВОДНОЕ СОЕДИНЕНИЕ
ARTICULATED WAVEGUIDE CONNECTION

Шарнирное волноводное соединение (ШВС) относится к области радиотехники и может использоваться в трактах СВЧ для соединения подвижных волноводов.
Подвижные волноводные соединения (ПВС) обычно выполняют в виде гибких волноводов [1], [2], [3]. Гибкие волноводы применяются, например, для соединения стабилизированной в пространстве антенны с аппаратурой, размещенной на борту самолета, совершающего в процессе полета эволюции по крену, тангажу и углу сноса.
Известен гибкий прямоугольный волновод, представляющий собой контактно-соединенные между собой звенья, расположенные вдоль оси волновода с возможностью их взаимного поворота и смещения. Звенья образованы вложенными один в другой отрезками жесткого прямоугольного волновода, соответствующие стороны которого соединены гибкими металлическими пластинами U-образной формы, расположенными между внутренней поверхностью отрезка волновода большого поперечного сечения и внешней поверхностью отрезка волновода меньшего сечения. При этом один край каждой пластины имеет контактное соединение с отрезком большого поперечного сечения, а другой край - с отрезком меньшего поперечного сечения [2].
Недостатком описанной конструкция является малая подвижность звеньев при изгибе и недостаточная прочность при скручивании.
Наиболее близким к заявляемому изобретению (прототипом) является гибкий волновод прямоугольного сечения, используемый для соединения несоосных волноводов или волноводов, меняющих взаимное положение по авторскому свидетельству на изобретение [4].
Гибкая секция этого волновода состоит из снабженных прямоугольным окном чередующихся металлических плоских пластин, пары пластин с зигом, установленных одна к другой выпуклыми поверхностями, соединенных между собой втулками, фиксирующих элементов в виде металлических стержней и шарнирных промежуточных рамок на концевых отрезках волновода.
Недостатком данной конструкции является то, что угол возможного изгиба волновода зависит от его длины и от того, в какой плоскости (вектор Е или вектор Н) изгибают волновод. Однако увеличение длины гибкого волновода приводит к увеличению потерь сигнала. Другим недостатком прототипа является ограниченное количество изгибов и, следовательно, срока службы гибкой секции.
Техническим результатом, который достигается с помощью заявляемого изобретения, является преодоление присущих прототипу недостатков, а именно уменьшение потерь СВЧ сигнала при повышении функциональных возможностей ПВС.
Полезный эффект изобретения состоит в увеличении углов изгиба и скручивания подвижного волноводного соединения при малой длине ПВС и увеличение его срока службы.
Для достижения заявленного технического результата предлагается выполнить ПВС в виде двух прямых отрезков прямоугольного волновода, наклоняющихся относительно точки пересечения их осей или поворачивающихся по оси одного из волноводов.
На фигуре изображена конструкция предлагаемого ШВС.
В состав ШВС входят два прямых отрезка волноводов прямоугольного сечения 1, сферический подшипник 2, установленный между стенками подвижного и неподвижного цилиндрических корпусов 3, плоские фланцы на концах отрезков волноводов 4 снабжены дроссельными канавками.
Предложенная конструкция ШВС работает следующим образом. Будем считать для определенности, что правый на фигуре отрезок волновода 1 неподвижен и установлен по оси подшипника. Подвижный отрезок волновода 1 и сферический подшипник 2 установлены таким образом, чтобы центр подшипника был совмещен с точкой пересечения осей неподвижного и подвижного отрезков волновода. При наклоне подвижного отрезка расстояние между торцами подвижного и неподвижного отрезков меняется слабо и, как следствие, практически остается неизменным коэффициент передачи СВЧ энергии. Для увеличения коэффициента передачи, а следовательно уменьшения потерь, на упомянутых торцах установлены плоские фланцы 4 с дроссельными канавками. Для обеспечения электрогерметичности ШВС внутренние поверхности корпусов 3 покрыты слоем радиопоглощающего материала 5.
Литература
1. Гибкий волновод. Патент 2236070 C1, 31.07.2003, МПК H01P 3/14.
2. Гибкий прямоугольный волновод. Патент RU 2092938 C1, 21.12.1992, МПК H01P 3/14.
3. Гибкий волновод. Патент RU 21211735 C1, 11.02.1997, МПК H01P 3/14.
4. Гибкий волновод. AC SU 1809719 A1, 27.06.1990, МПК H01P 3/14