ВОЛНОВОДНЫЙ ПЕРЕХОД

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в волноводной СВЧ антенной технике.
1
1
2
2
1
1
1
2
2
2
Известен волноводный уголок [RU 2267192 опубл. 27.12.2005 г. МПК Н01Р 1/02] содержащий входной и выходной волноводы, расположенные под прямым углом один относительно другого, в которых из одного в другой распространяется СВЧ-сигнал основной моды и у которых узкая стенка входного волновода совмещена с широкой стенкой выходного волновода, и два отражателя, один из них, плоский отражатель входного волновода наклонен под углом α=130÷140° к его узкой стенке, а другой отражатель установлен так, что одна его грань совпадает с широкой стенкой входного волновода, а другая с совмещенной стенкой входного и выходного волноводов, при этом плоский отражатель входного волновода имеет длину Д=(0,7÷0,95)а, где а - размер широкой стенки входного волновода, а другой отражатель выполнен в виде четырехгранной прямой призмы, имеющей длину L=(0.65÷1.0)а, где а- размер широкой стенки выходного волновода, причем одно из ее оснований совпадает с закороченным торцом входного волновода и имеет длину стороны, параллельной широкой стенке входного волновода l, равную (0,4÷0,6)b, где b - размер узкой стенки входного волновода, а длину стороны, параллельной узкой стенке входного волновода, l, равную (0,5÷0,95)b, где b - размер узкой стенки выходного волновода.
Основными недостатками этого технического решения являются большие габаритные размеры и конструктивная сложность.
Известен «Многоканальный волноводный делитель», в котором применены волноводы, выполненные в фольгированной с двух сторон диэлектрической пластине при помощи рядов сквозных металлизированных отверстий [RU 118126, опубл. 10.07.2012 г., МПК Н01Р 5/18], расположенных с шагом меньшим или равным 0,03÷0,06λ, имеющих электрический контакт с обоими слоями фольги, где λ - длина волны в свободном пространстве.
Основным недостатком этого технического решения является отсутствие перехода от волновода, выполненного в фольгированном диэлектрике, к волноводу, с воздушным заполнением усложняющее присоединение ответвленных каналов делителя к измерительной аппаратуре либо к другим волноводным устройствам.
1
1
Наиболее близким по своей технической сущности является волноводный переход [RU 87292 опубл. 27.09.2009, МПК Н01Р 1/00], 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 торцем входного волновода, и согласующий плоский отражатель во входном волноводе, отличающийся тем, что входной волновод заполнен диэлектриком с ε>1, а согласующий плоский отражатель наклонен под углом α=145÷165° к узкой стенке входного и имеет длину   где а- размер широкой стенки входного волновода.
Основными недостатками этого технического решения являются большие потери энергии и нестабильность электрических характеристик 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, и согласующий плоский отражатель во входном волноводе, причем входной волновод заполнен диэлектриком с ε>1.
Новыми признаками предлагаемого волноводного перехода является то, что 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 0,06А,, где λ - длина волны в свободном пространстве, обеспечивающих электрический контакт с обоими слоями фольги. При этом согласующий плоский отражатель наклонен под углом α=14÷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. Длина согласующего отражателя и его расположение относительно места соединения входного и выходного волноводов выбираются исходя из величины сечений сопрягаемых волноводов и ε диэлектрика.
Технический результат предлагаемого решения заключается в стабилизации электрических и улучшении массогабаритных характеристик волноводного перехода.
На фиг.1 показан предлагаемый волноводный переход.
На фиг.2 приведены графики зависимости КСВ от частоты для различных реализаций волноводного перехода.
Волноводный переход состоит из входного волновода 1 (с ε>1) с плоским отражателем 2, узкие стенки которого выполнены рядами металлизированных отверстий 3, и выходного волновода 4. Участок 5 со снятой фольгой является местом соединения входного и выходного волноводов.
Принцип работы предлагаемого волноводного перехода заключается в следующем: СВЧ сигнал основной моды, поступающий во входной волновод 1 перехода, отражается от плоского отражателя 2 и проходит в выходной волновод 4. Согласование предлагаемого волноводного перехода по КСВ при различных сечениях входного и выходного волноводов и ε диэлектрика обеспечено за счет оптимального выбора размера согласующего отражателя и расположения его относительно места сопряжения входного и выходного волноводов.
Результаты практической реализации предложенного технического решения не вызывает сомнения. Изготовлены и проверены образцы волноводных переходов различных сечений, с заполнением входного волновода различными диэлектриками, для различных частот. Испытания подтвердили достижение заявленного технического эффекта.