УСТРОЙСТВО ПОВОРОТА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВОЛНОВОДА

Изобретение относится радиотехнике и может быть использовано для изменения пространственного направления передачи электромагнитных волн миллиметрового диапазона с применением диэлектрического волновода.
Известна диэлектрическая линия передачи [1], содержащая диэлектрический волновод, размещенный между двумя плоскими параллельными металлическими пластинами, выступающими за границы диэлектрического волновода и образующими пространство, заполненное диэлектриком с меньшей относительной диэлектрической проницаемостью, чем у диэлектрического волновода. Недостатком линии является отсутствие возможности изменения пространственного направления передачи электромагнитных волн миллиметрового диапазона.
Известна диэлектрическая волноводная линия [2], используемая для плавного соединения двух волноводов, расположенных в одной плоскости под углом один к другому, содержащая диэлектрическую пластину с двумя металлизированными поверхностями и набор проволочных соединителей из того же металла, соединяющих эти поверхности
по границам волноводов. Расстояние между соединителями составляет не более половины длины передаваемой электромагнитной волны. Недостатком линии являются повышенные потери на паразитное излучение и повышенные габариты.
Наиболее близкой к предлагаемому устройству является линия передачи СВЧ [3], состоящая из последовательно включенных входного узла, опорного узла и выходного узла, причем опорный узел содержит прямоугольный диэлектрический волновод, начальный и конечный участки которого являются входом и выходом опорного узла, а средний участок расположен между двумя прямоугольными плоскими металлическими пластинами, продольно прилегающими к граням диэлектрического волновода, причем согласование среднего участка волновода с начальным и конечным участками осуществляется посредством плавно отогнутых от граней волновода максимально удаленных противоположных краев металлических пластин. Недостатками линии являются повышение габаритов линии и потерь на паразитное излучение при изменении пространственного направления передачи электромагнитных волн миллиметрового диапазона посредством изгиба диэлектрического волновода.
Задачей изобретения является уменьшение габаритов устройства без увеличения потерь на паразитное излучение.
-2
Решение задачи достигается тем, что в устройстве поворота диэлектрического волновода, содержащем прямоугольный диэлектрический волновод, начальный и конечный участки которого являются входом и выходом устройства, а средний участок расположен между двумя одинаковыми прямоугольными плоскими металлическими пластинами, продольно прилегающими к граням диэлектрического волновода, причем согласование среднего участка волновода с начальным и конечным участками осуществляется посредством плавно отогнутых от граней волновода согласующих частей металлических пластин, согласующие части металлических пластин выполнены в виде выступающих частей в местах соприкосновения краев пластины с волноводом, металлические пластины выполнены выступающими за границы граней диэлектрического волновода на расстояние, обусловленное допустимым паразитным излучением, и ограничивают пространство, заполненное диэлектриком с меньшей относительной диэлектрической проницаемостью ε, чем у диэлектрического волновода, который выполнен с фиксированным поворотом в плоскости, параллельной металлическим пластинам, не выходящим за их края, причем расстояние между металлическими пластинами не превосходит 0,8×λ/ε, где λ - длинна волны передаваемого электромагнитного колебания, а направление линий электрического поля рабочей
волны в поперечной плоскости диэлектрического волновода параллельно металлическим пластинам.
Технический результат состоит в уменьшении габаритов устройства за счет уменьшения расстояния между металлическими пластинами и уменьшения радиуса кривизны изгиба волновода без увеличения потерь на паразитное излучение.
Пример конструктивного выполнения устройства поворота представлен на чертеже.
Устройство поворота содержит прямоугольный диэлектрический волновод с начальным участком 1, согласующим участком 2, средним (изогнутым) участком 3, согласующим участком 4 и конечным участком 5, металлические пластины 6 с согласующими выступами 7 и пространство, заполненное диэлектриком 8.
Устройство поворота работает следующим образом. Электромагнитная волна распространяется в диэлектрическом волноводе по начальному участку 1 и через согласующий участок 2 поступает на изогнутый участок 3, на котором направление линий электрического поля рабочей волны в поперечной плоскости диэлектрического волновода параллельно металлическим пластинам 6, что приводит к увеличению коэффициента замедления, а следовательно к улучшению направляющих свойств волновода и уменьшению излучения с нерегулярности
(то есть с участка изгиба). Далее электромагнитная волна через согласующий участок 4 поступает на конечный (выходной) участок 5 волновода. Диэлектрическое заполнение 8 несущественно влияет на распространение электромагнитной волны и предназначено для уменьшения габаритов устройства за счет уменьшения расстояния между пластинами 6 и повышения жесткости конструкции.
Устройство поворота может быть выполнено из типовых радиотехнических материалов. Конструкции согласователей (согласующие участки 2 и 4 волновода с согласующими выступами 7 металлических пластин) могут совпадать с аналогичными конструкциями прототипа.
Библиографический список
1. Патент №2003289207 (JP). Non-radioactive dielectric line, high-frequency circuit element and element using them / Kudu Yuji et al. 2003.
2. Патент №6359535 (US). Dielectric waveguide line bend formed by rows of through conductors / T. Tacenoshita et al. 2002.
3. Патент №3683299 (US). Super-high frequency transmission line / V.F.Vzyatyshev et al. 1972.