СИНФАЗНО-ПРОТИВОФАЗНЫЙ МОСТ

Полезная модель относится к технике СВЧ, конкретно к синфазно-противофазным мостам и может быть использована в приемных трактах пеленгаторов и радиолокаторов с фазированной антенной решеткой (ФАР) для вычитания и сложения мощности принятых СВЧ - сигналов.
Известны синфазно-противофазные мосты (RU 2366043, МПК: Н01Р 5/20, 2009; RU 2360335, МПК: Н01Р 5/20, 2008; RU 2109374, МПК: Н01Р 5/20, 1998), выполненные в виде сдвоенных волноводных тройников для вычитания и сложения мощности принятых СВЧ - сигналов.
Наиболее близким по конструктивному решению к заявляемой полезной модели относится синфазно-противофазный мост (RU 2360335, МПК: Н01Р 5/20, 2008), включающий два сдвоенных волноводных Т - моста с двумя сигнальными входными волноводами, а также с разностным и суммарным выходными волноводами.
При этом входные и выходные волноводы выполнены открытыми. Для исключения СВЧ - пробоя и уменьшения искажения проходящих СВЧ - сигналов их полость и полость сдвоенных волноводных Т - мостов после их соединения (пустотелыми волноводами) с внешними устройствами заполняется инертным газом.
Недостатком известного синфазно-противофазного моста является недостаточная надежность работы, связанная с трудностью герметизации его полостей и соединительных пустотелых волноводов.
В основу настоящей полезной модели поставлена задача повышения надежности работы синфазно-противофазного моста.
Техническим результатом, обеспечивающим решение указанной технической задачи, является заполнение пустот моста твердым изолятором и обеспечение возможности его соединения с внешними устройствами коаксиальными волноводами, не требующими применения инертных газов.
Достижение заявленного технического результата и, как следствие, решение поставленной технической задачи обеспечивается тем, что, синфазно-противофазный мост, включающий два сдвоенных волноводных Т - моста с двумя сигнальными входными волноводами, а также с разностным и суммарным выходными волноводами, согласно полезной модели полость сдвоенных волноводных Т - мостов, а также их волноводов заполнена фторопластом, на концах входных и выходных волноводов установлены заглушки, а на их широкой стороне установлены коаксиально-волноводные переходы, выполненные в виде коаксиальных СВЧ - зондов, центральный электрод которых заглублен во фторопластовое заполнение соответствующих волноводов.
Заполнение полости сдвоенных волноводных Т - мостов, а также их волноводов фторопластом позволяет исключить необходимость герметизации синфазно-противофазного моста и использования для заполнения его пустот инертного газа, усложняющих техническое обслуживание и снижающих надежность синфазно-противофазного моста.
Установка на концах входных и выходных волноводов заглушек, а также установка на их широкой стороне коаксиально-волноводных переходов, выполненных в виде коаксиальных СВЧ - зондов, центральный электрод которых заглублен во фторопластовое заполнение соответствующих волноводов, позволяет использовать для соединения синфазно-противофазного моста с внешними устройствами коаксиальных кабелей, не требующих применения инертных газов и дополнительно повышающих надежность работы синфазно-противофазного моста. В целом указанные технические преимущества позволяют повысить надежность работы синфазно-противофазного моста. При этом одновременно упрощается монтаж синфазно-противофазного моста в приемной СВЧ - аппаратуре и вес соединительных элементов за счет возможности применения гибких и легких коаксиальных СВЧ - кабелей. Исключается необходимость использования сложной системы контроля давления инертных газов и герметизации синфазно-противофазного моста.
На фигуре 1 представлена конструкция синфазно-противофазного моста, на фиг.2 - принцип его работы.
Синфазно-противофазный мост выполнен в виде двойного волноводного Т - моста 1 с двумя 2, 3 сигнальными входными волноводами, а также с разностным 4 и суммарным 5 выходными волноводами. Полость сдвоенных волноводных Т - мостов 1, а также их волноводов 2…5 заполнена фторопластом. На концах входных 2, 3 и выходных 4, 5 волноводов установлены заглушки, а на их широкой стороне установлены коаксиально-волноводные переходы, выполненные в виде коаксиальных СВЧ - зондов 6, центральный электрод 7 которых заглублен во фторопластовое заполнение соответствующих волноводов 2…5. СВЧ - зонды 6 волноводов 2, 3 служат для соединения кабельными коаксиальными волноводами синфазно-противофазного моста с двумя соседними антенными элементами ФАР, а СВЧ - зонды 6 волноводов 4 и 5 - с разностным и суммарным каналом обработки сигналов соответственно.
1
2
+
1
2
-
1
2
ист
+
-
Синфазно-противофазный мост работает следующим образом. Принятые сигналы U и U от источника СВЧ - излучения на двух приемных каналах ФАР по кабелям равной длины передаются через соответствующие СВЧ - зонды 6 в полость входных 2, 3 волноводов, возбуждая в них бегущую волну, синфазно складывающуюся в выходном волноводе 5 и противофазно в волноводе 4. При этом с СВЧ зонда 6 волновода 5 снимается суммарный сигнал U=U+U, а с СВЧ зонда 6 волновода 4 - разностный сигнал U=U-U. При этом точному угловому положению β пеленга источника радиоизлучения соответствует центр суммарной диаграммы 8 и наибольшая крутизна дискриминационной характеристики разностной диаграммы 9 направленности (фиг.2). Численные значения суммарно - разностных сигналов U и U далее используются в пеленгаторе для точного определения углового положения источника радиоизлучения.
Изобретение разработано на уровне физической и цифровой модели. Результаты моделирования показали, что увеличилась надежность работы синфазно-противофазного моста, увеличилось время между профилактическими ремонтами, сократились сроки самого ремонта. При этом сохранилась точность пеленгации (измерения угловых координат) источников излучений с помощью предлагаемого моста и резко сократились затраты на его обслуживание и ремонт.