ВОЛНОВОДНАЯ НАГРУЗКА НА ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ МОЩНОСТИ
WAVEGUIDE LOAD AT HIGH POWER LEVEL

Изобретение относится к СВЧ-технике и может быть использовано в волноводных трактах мощных передающих устройств.
Известны волноводные нагрузки, содержащие в полости волновода твердые поглощающие материалы, которые с успехом используются в СВЧ-технике (1; 2; 3).
Приведенные волноводные нагрузки обладают ограниченной электропрочностью из-за того, что поглощающий вкладыш находится внутри основного волновода. Использование подобных волноводных нагрузок требует применения сложных систем охлаждения.
Наиболее близким по технической сущности предлагаемому изобретению является изобретение по патенту RU 2340985 С1 (Заявка 2007 135396/09 24.09.2007).
В данной конструкции поглощающий вкладыш расположен внутри основного волновода и разделен на три части при помощи токопроводных перегородок, что приводит к некоторому повышению допустимого уровня рассеиваемой мощности. Однако значительного повышения электропрочности добиться не удается, так как вся входящая в нагрузку мощность рассеивается на поглощающем вкладыше, состоящем из трех частей.
g
g
Задачей изобретения является существенное повышение электропрочности. С этой целью предлагается помещать вкладыши-поглотители в 2N дополнительные короткозамкнутые отрезки волноводов, включенные перпендикулярно в широкие стенки основного волновода по N с нижней и верхней стороны так, чтобы продольные оси этих дополнительных отрезков волноводов совпадали между собой и находились в одной плоскости с продольной осью основного волновода. При этом верхние N дополнительные волноводные отрезки повернуты относительно продольной оси основного волновода в одну сторону, а нижние N - в другую сторону на один и тот же угол, обеспечивающий ответвление не более 1/2N части СВЧ-мощности в каждый дополнительный волноводный короткозамкнутый отрезок. Расстояние между дополнительными волноводными отрезками по основному волноводу выбирается из условия минимизации коэффициента стоячей волны и равно λ/4 (λ - заданная длина волны в основном волноводе).
Таким образом, повышается общая электропрочность волноводной нагрузки за счет использования 2N вкладышей - поглотителей, каждый из которых принимает на себя не более 1/2N части общей мощности. Практически можно реализовать такую нагрузку при N=4÷6.
На чертеже приведена конкретная конструкция предложенного изобретения, содержащая основной волновод (1) с 10-ю дополнительными короткозамкнутыми волноводными отрезками с поглотителями (2), включенными в широкие стенки основного волновода и повернутые на угол 40° (5 верхних отрезков - в одну сторону, 5 нижних - в другую сторону), и короткозамыкатель (3) основного волновода.
Работа волноводной нагрузки происходит следующим образом.
СВЧ-мощность, падающая на вход основного волновода, частично ответвляется в первые верхний и нижний дополнительные волноводные отрезки и поглощается вкладышами, затем во вторые и т.д., в дальнейшем оставшаяся СВЧ-мощность отражается от короткозамыкателя (3) основного волновода и, ответвляясь вторично в обратном порядке, полностью рассеивается в поглотителях дополнительных волноводных отрезков таким образом, что в каждом из поглотителей рассеивается приблизительно 1/2N часть общей мощности.
Предложенная конструкция обеспечивает достаточно высокую электропрочность, так как СВЧ-мощность распределена на 2N вкладышей-поглотителей. Данная конструкция волноводной нагрузки удобна при воздушном охлаждении.
Источники информации
1. Руководящий и технический материал радиоэлектроники и электронной техники. Поглотители высокочастотной энергии объемные НО 054.039. Редакция 1-62, 1963 г.
2. US 3904993 A, 09.09.1975 г.
3. RU 2340985 C1, 24.09.2007 г.