АТТЕНЮАТОР МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА

Заявляемая полезная модель относится к технике сверхвысоких частот и может использоваться в устройствах регулировки мощности в линиях передачи сверхвысоких частот.
Известен переменный аттенюатор сверхвысоких частот, содержащий отрезок волновода, поглотитель, механизм перемещения поглотителя и отражающий элемент, закрепленный внутри поглотителя, который выполнен в виде втулки (авторское свидетельство СССР №566281, МПК Н01Р 1/22, 1977).
Однако известный переменный аттенюатор сверхвысоких частот имеет большие габариты и массу, из-за конструктивных особенностей использование его, особенно в диапазоне миллиметровых волн, невозможно.
Наиболее близким по технической сущности, прототипом для предлагаемого устройства, является поляризационный аттенюатор (Справочник по радиоэлектронным устройствам, в 2-томах, т.2., под ред. Д.П.Линде, Энергия, М., 1978 г., стр.104-105), представляющий собой отрезок круглого волновода, выполненный в виде вращающейся секции, и переходы к прямоугольному волноводу на обоих концах отрезка круглого волновода, выполненные в виде неподвижных секций. В каждой секции по диаметру установлена поглощающая пластина, выполненная из диэлектрика, причем в переходах пластины параллельны широким стенкам прямоугольных волноводов и друг другу. Такие аттенюаторы являются наиболее точными, могут использоваться в качестве образцовых приборов, однако их использование осложняется большими габаритами и нелинейностью шкалы.
Технический результат предлагаемой полезной модели направлен на уменьшение габаритов устройства и расширение функциональных возможностей аттенюатора, а именно, увеличение частотного диапазона и обеспечение минимальной частотной зависимости затухания.
Достигается технический результат тем, что аттенюатор миллиметрового диапазона содержит отрезок круглого волновода, выполненный в виде подвижной секции, и переходы к прямоугольному волноводу на обоих концах, выполненные в виде неподвижных секций и имеющих прямоугольное поперечное сечение. В каждой секции установлена поглощающая пластина, причем в отрезке круглого волновода - по диаметру, а в переходах - поглощающие пластины параллельны широким стенкам прямоугольного сечения и друг другу. Поглощающая пластина выполнена диэлектрической, кроме того, на обе стороны каждой из поглощающих пластин нанесено резистивное покрытие, а переходы к прямоугольному волноводу имеют четвертьволновую длину.
Сравнение предполагаемой полезной модели с известными техническими решениями показывает, что она обладает новой совокупностью существенных признаков, которые совместно с известными позволяют успешно реализовать поставленную цель, а именно, применение предлагаемого аттенюатора в широком диапазоне частот и уменьшение габаритов волноводных устройств.
Отличительными признаками от прототипа является то, что на обе стороны каждой из поглощающих пластин нанесено резистивное покрытие. Переходы к прямоугольному волноводу имеют четвертьволновую длину.
Техническая сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 - общий вид устройства, на фиг.2 - тоже разрез по А-А.
В
К
11
Аттенюатор миллиметрового диапазона содержит отрезок круглого волновода 1, первый 2 и второй 3 переходы к прямоугольному волноводу, первую 4, вторую 5 и третью 6 поглощающие пластины. Волноводное сопротивление перехода к прямоугольному волноводу определяется соотношением , где Z - волноводное сопротивление линии, подключаемой к аттенюатору миллиметрового диапазона; Z - волноводное сопротивление отрезка круглого волновода для типа волны Н. Отрезок круглого волновода 1 выполнен с возможностью поворота вокруг продольной оси. Первый 2 и второй 3 переходы к прямоугольному волноводу имеют четвертьволновую длину и установлены неподвижно на обоих концах отрезка круглого волновода 1. В отрезке круглого волновода 1, первом 2 и втором 3 переходах к прямоугольному волноводу установлены первая 4, вторая 5 и третья 6 поглощающие пластины, соответственно, причем в отрезке круглого волновода - по диаметру, а в первом 2 и втором 3 переходах к прямоугольному волноводу - параллельно широким стенкам прямоугольного канала. Первая 4, вторая 5 и третья 6 поглощающие пластины выполнены из диэлектрического материала, например, из слюды или керамики, с нанесенным на обе стороны резистивным покрытием (например, нихром или платина). Нанесение резистивного покрытия на обе стороны поглощающих пластин обеспечивает минимальную частотную зависимость затухания аттенюатора, что улучшает параметры аттенюатора.
Аттенюатор миллиметрового диапазона работает следующим образом.
Сверхвысокочастотный сигнал (СВЧ) поступает на вход аттенюатора, например, на волноводный переход 2, обеспечивающий согласование стандартного волновода линии передачи, к которой подключается аттенюатор, с отрезком круглого волновода 1 аттенюатора. Составляющая сверхвысокочастотного сигнала, параллельная поглощающей пластине 4, поглощается резистивным слоем поглотителя. Перпендикулярная составляющая СВЧ сигнала проходит отрезок круглого волновода 1 без потерь. В выходном волноводном переходе 3 происходит поглощение параллельной составляющей СВЧ сигнала, перпендикулярная составляющая проходит на выход аттенюатора. Величина поглощаемой мощности зависит от угла расположения поглощающей пластины 4, установленной в отрезке круглого волновода 1. При положении, когда поглощающая пластина 4 параллельна широким стенкам волноводных переходов 2 и 3, аттенюатор имеет минимальную зависимость затухания от частоты СВЧ сигнала. Когда поглощающая пластина 4 перпендикулярна широким стенкам волноводных переходов 2 и 3, аттенюатор имеет максимальную зависимость затухания от частоты СВЧ сигнала. Изменение зависимости затухания от частоты СВЧ сигнала достигается за счет изменения этого угла, то есть за счет поворота отрезка круглого волновода 1 вокруг продольной оси аттенюатора, который осуществляется, например, за счет разворота ротора. Частотный диапазон таких аттенюаторов ограничивается волноводом.
Применение предлагаемого аттенюатора позволяет значительно уменьшить габариты волноводного устройства, что обусловлено четвертьволновой длиной переходов с прямоугольным поперечным сечением. Расширение функциональных возможностей аттенюатора (использование в широком диапазоне частот и обеспечение минимальной частотной зависимости затухания) достигается за счет нанесения резистивного покрытия на обе стороны поглощающей пластины.