ВОЛНОВОДНЫЙ ПЕРЕХОД

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в волноводной, антенной и СВЧ-измерительной технике.
1
Известен волноводный переход [RU №87292 U1 Н01Р 1/00, опубл. 27.09.2009 г.], содержащий входной и выходной волноводы, расположенные под прямым углом один относительно другого, в которых из одного в другой распространяется СВЧ-сигнал основной моды, узкая стенка входного волновода совмещена с широкой стенкой выходного волновода, узкая стенка выходного волновода совпадает с закороченным торцом входного волновода, и согласующий плоский отражатель во входном волноводе, при этом входной волновод заполнен диэлектриком с ε>1, а согласующий плоский отражатель наклонен под углом α=145°÷165° к узкой стенке входного волновода и имеет длину  где a - размер широкой стенки входного волновода.
Известен волноводный переход [RU №137836 U1 Н01Р 1/00, заявл. 2013 г., опубл. 27.02.2014 г.], содержащий входной и выходной волноводы, расположенные под прямым углом один относительно другого, и согласующий плоский отражатель во входном волноводе, причем входной волновод с отражателем выполнен в фольгированной с двух сторон диэлектрической пластине, широкие стенки этого волновода образованы слоями фольги, а узкие стенки выполнены в виде рядов сквозных металлизированных отверстий, расположенных с шагом не более 0,06λ, где λ - длина волны в свободном пространстве, обеспечивающих электрический контакт с обоими слоями фольги, при этом согласующий плоский отражатель наклонен под углом α=140÷160° к узкой стенке входного волновода, а соединение входного и выходного волноводов проведено на участке широкой стенки входного волновода с удаленной фольгой, совпадающем по размерам с сечением выходного волновода, расположенном вдоль узкой стенки входного волновода вблизи острого угла, образованного отражателем и узкой стенкой входного волновода, причем длина согласующего отражателя и его расположение относительно места соединения входного и выходного волноводов выбираются исходя из величины сечений сопрягаемых волноводов и е диэлектрика.
Основными недостатками этих технических решений является то, что поворот направления распространения энергии обеспечен для варианта разворота выходного волновода относительно входного в Н и Е плоскостях одновременно.
Наиболее близким по своей сущности является волноводный переход [RU №139090 U1 Н01Р 1/00, опубл. 10.04.2014 г.], содержащий входной и выходной волноводы, расположенные под прямым углом один относительно другого, в которых из одного в другой распространяется СВЧ-сигнал основной моды, при этом входной волновод выполнен в пластине из фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика, узкие стенки входного волновода и его торец образованы рядами сквозных отверстий диаметром d≤0,25λ, и расположенными с шагом 1≤0,05λ. Стенки отверстий металлизированы и имеют электрический контакт со слоями фольги. При этом широкими стенками входного волновода являются участки фольги между рядами отверстий с металлизированными стенками, торец выходного волновода с диэлектрическим заполнением (ε≥1) совмещен с окном связи между входным и выходным волноводами, а широкая сторона окна связи прилегает к сквозным отверстиям с металлизированными стенками, формирующими закороченный торец входного волновода, при этом во входном волноводе в выборку напротив окна связи установлена согласующая металлическая призма, имеющая электрический контакт с его широкой стенкой.
Основным недостатком этого технического решения является сложность конструкции и не технологичность.
Технический результат предлагаемого решения заключается в упрощении конструкции волноводного перехода
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что волноводный переход содержит входной и выходной волноводы, расположенные под прямым углом один относительно другого, в которых из одного в другой распространяется СВЧ-сигнал основной моды. При этом входной волновод выполнен в пластине из фольгированного с двух сторон СВЧ-диэлектрика, узкие стенки входного волновода и его торец образованы рядами близкорасположенных сквозных металлизированных отверстий, имеющих электрический контакт со слоями фольги, а широкими стенками входного волновода являются участки фольги между рядами металлизированных отверстий
Новыми признаками предлагаемого волноводного перехода является то, что выходной прямоугольный волновод плотно примыкает к широкой стенке входного волновода, фольгированный слой которого является его закороченным торцем, и широкие стенки выходного прямоугольного волновода параллельны торцу входного волновода. При этом в области прилегания выходного волновода к широкой стенке входного волновода выполнена резонансная щель связи, расположенная параллельно торцу входного волновода и не пересекающая металлизированные отверстия, а внутри выходного прямоугольного волновода установлен согласующий диэлектрический вкладыш с ε>1, прилегающий к широкой стенке входного волновода.
На фиг. 1 приведен пример выполнения волноводного перехода.
На фиг. 2 приведен график зависимости коэффициента стоячей волны (КСВ) от частоты (Δf).
Волноводный переход состоит из входного волновода 1 на основе фольгированного диэлектрика, узкие стенки 2 и торец 3 которого выполнены рядами металлизированных отверстий, и выходного волновода 4, внутри которого установлен согласующий диэлектрический вкладыш 5. В области прилегания выходного волновода к широкой стенке входного волновода имеется резонансная щель 6, образованная снятием фольги.
Принцип работы предлагаемого волноводного перехода заключается в следующем: СВЧ-сигнал проходит из входного волновода 1 в выходной волновод 4 через резонансную щель 6, размеры и расположение которой относительно закороченного торца 3, а также размеры согласующего диэлектрического вкладыша 5 обеспечивают согласование предлагаемого перехода по КСВ при различных сечениях входного и выходного волноводов. Поворот направления распространения энергии в Е-плоскости на 90° обеспечивается за счет взаимного расположения входного и выходного волноводов.
Результаты практической реализации предложенного технического решения не вызывают сомнения. Изготовлены и прошли испытания экспериментальные образцы волноводных переходов различных сечений.