МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ВОЛНОВОДНЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ТИПА

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнической промышленности и может быть использована в СВЧ волноводной и антенной технике.
Известны полосковые делители мощности параллельного типа («Проектирование фазированных антенных решеток» под редакцией Д.Н. Воскресенского, изд. «Радиотехника», Москва, 2012 г. стр. 86÷89, 587÷590). Делители мощности такого типа имеют невысокий КПД по сравнению с волноводными делителями.
Известны волноводно-щелевые делители мощности, так называемые Н-мосты и их модификации, («Проектирование фазированных антенных решеток» под редакцией Д.Н. Воскресенского, изд. «Радиотехника», Москва, 2012 г. стр. 576÷578), которые позволяют разделить входной СВЧ сигнал по нескольким каналам в одной плоскости. Делители мощности такого типа имеют низкие характеристики (согласование, развязки, деление) в диапазоне частот по сравнению с волноводными делителями мощности на Т-мостах.
Наиболее близким по своей сущности к предлагаемому техническому решению является многоканальный волноводный делитель параллельного типа, выполненный на балансных Т-мостах в планарной конструкции, («Проектирование фазированных антенных решеток» под редакцией Д.Н. Воскресенского, изд. «Радиотехника», Москва, 2012 г. стр. 587, Рис. 5.4.4.).
Недостатками этой конструкции являются большие габаритные размеры, ориентация выходных каналов перпендикулярно входным и в разные стороны, а также большое расстояние между выходными каналами.
Задачей предлагаемого многоканального волноводного делителя параллельного типа является уменьшение его габаритов при сохранении технических характеристик.
Технический результат предлагаемого решения заключается в достижении возможности ориентации выходных каналов многоканального волноводного делителя параллельного типа, выполненного по двоично-этажной схеме построения на основе волноводных балансных Т-мостов в одну сторону.
Сущность многоканального волноводного делителя параллельного типа заключается в том, что он выполнен по двоично-этажной схеме построения и состоит из Т-мостов, с установленными в его балансных плечах согласованными нагрузками.
а
а
Новыми признаками предлагаемого технического решения является выполнение каждого из выходных плеч балансных Т-мостов последнего этажа деления прилегающими друг к другу широкими стенками волноводных каналов с разворотом на 180° в Е-плоскости на расстоянии равном или более 0,65λ, где λ длина волны в волноводе, от продольной оси волновода входного Н-плеча балансного Т-моста, а также с поворотом в Н-плоскости на 90°. Размер широкой стенки каждого выходного волноводного канала выполнен (0.85÷1.0), где  - размер широких стенок волноводных каналов Т-мостов. При этом эти каналы образуют непрерывный ряд ориентированных в одну сторону выходных волноводных каналов.
На фиг. 1 представлено схематическое изображение и расчетные характеристики многоканального волноводного делителя параллельного типа из трех мостов, выполненного по двоично-этажной схеме построения.
На фиг. 2 представлены два вида разрезов многоканального волноводного делителя из трех мостов.
На фиг. 3 приведены вид макета и результаты экспериментального исследования многоканального волноводного делителя параллельного типа
Многоканальный волноводный делитель параллельного типа состоит из соединенных по двоично-этажной схеме построения, балансных Т-мостов 1, при этом последний этаж деления выполнен с разворотом выходных каналов на 180° в Е-плоскости 2 и поворотом на 90° в Н-плоскости 3. В балансных плечах Т-мостов 1 установлены согласованные нагрузки 4.
Предлагаемый многоканальный волноводный делитель параллельного типа может быть выполнен в виде единой конструкции, состоящей из корпуса, изготавливаемого фрезеровкой, двух крышек (верхней и нижней), соединяемых с корпусом при помощи пайки, при этом в одной из крышек предусмотрены места установки волноводов для нагрузок балансных плеч Т-мостов.
го
го
го
Работает многоканальный волноводный делитель параллельного типа следующим образом: при поступлении СВЧ-сигнала на вход балансного Т-моста 1 этажа деления (Н-плечо) происходит его деление на две равные части по выходным плечам, а далее, после поворотов в Н-плоскости выходных плеч балансного Т-моста 1 этажа деления сигналы по этим плечам поступают на входы (Н-плечи) балансных Т-мостов 2 этажа деления и далее аналогично до последнего этажа деления, в котором выходные плечи балансных Т-мостов на расстоянии, например, равном 0,65λ от продольной оси волновода входного Н-плеча развернуты в Е-плоскости на 180° таким образом, что до и после поворота выходные плечи прилегают друг к другу широкими стенками, а затем повернуты в Н-плоскости на 90° с одновременным изменением размера широкой стенки каждого выходного канала до размера 0,85 от размера широкой стенки волновода (а) до поворота, образуя при этом непрерывный ряд ориентированных в одну сторону выходных каналов.
В предлагаемой полезной модели многоканального волноводного делителя, выполненного по двоично-этажной схеме построения, реализован вариант конструкции на основе волноводных балансных Т-мостов с ориентацией выходных каналов в одну сторону при сохранении характеристик многоканального волноводного делителя параллельного типа на уровне, соответствующем делителю на основе волноводных балансных Т-мостов с ориентацией выходных каналов в разные стороны и имеющего существенно большие габаритные размеры.
х
Результаты практической реализации предложенного конструктивно-технического решения не вызывают сомнения, разработан, изготовлен и экспериментально исследован макет 4 канального выполненного по двоично-этажной схеме построения многоканального волноводного делителя параллельного типа. Полученные результаты подтвердили данные математического моделирования по возможной оптимизации взаимного расположения близко расположенных элементов (волноводного балансного Т-моста, 180°разворотов и 90°-поворотов) в плане создания компактной конструкции на основе волноводных балансных Т-мостов с ориентацией выходных каналов в одном направлении и малым (до 0,65λ) расстоянием между ними. Результаты моделирования подтверждены экспериментальными исследованиями на макете.