НАГРУЗКА ВОЛНОВОДНАЯ С ИЗМЕНЯЕМЫМ КСВН

Полезная модель относится к технике СВЧ, в частности к волноводным вспомогательным нагрузочным устройствам, и может быть использована в измерительных и технологических целях.
Известна нагрузка рассогласованная подвижная (НРП-3, -4, -5). Данная нагрузка содержит волноводный канал, в котором расположен поглотитель, перемещаемый микрометрическим винтом. Конструкция данных нагрузок обеспечивает заданный уровень рассогласования (значения коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) 1,2; 1,4 и 2,0 соответственно) в рабочей полосе частот и позволяет изменять фазу коэффициента отражения перемещением поглотителя в волноводе при помощи микрометрического винта [1,2, 3]. Недостатками данного устройства являются дискретность изменения величины КСВН, необходимость замены нагрузки на НРП с другим номиналом для изменения величины КСВН. малое количество номиналов НРП и низкий уровень максимально допустимой рассеиваемой мощности.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство, раскрытое в документе US 3366875 [4]. Данное устройство содержит двойной волноводный тройник, к боковым плечам которого присоединены короткозамыкатели, передвигаемые микрометрическими винтами, к Е-плечу двойного волноводного тройника присоединена согласованная нагрузка, а к Н-плечу присоединен боковым плечом второй двойной волноводный тройник, Е- и Н- плечи которого соединены с генератором и детектором соответственно, а оставшееся боковое плечо соединено с согласованной нагрузкой. Конструкция данного устройства
позволяет плавно изменять его КСВН от минимального значения, определяемого собственным КСВН волноводного тракта и согласованных нагрузок, до максимального значения, определяемого потерями в волноводном тракте устройства. Недостатками данного технического решения являются сложность конструкции и невозможность работы с сигналами высокого уровня мощности.
Технической задачей предъявляемого решения является обеспечение возможности плавного изменения КСВН нагрузки в широких пределах при работе с сигналами высокого уровня мощности без необходимости замены частей волноводного тракта.
Техническая задача решена за счет того, что нагрузка волноводная с изменяемым коэффициентом стоячей волны по напряжению, содержащая волноводный канал, поглотитель и микрометрический винт, также содержит двойной волноводный тройник, одно из боковых плеч которого соединено с короткозамыкателем, а другое - с подвижным короткозамыкателем, перемещаемым микрометрическим винтом, волноводная согласованная нагрузка высокого уровня мощности подключена к одному из двух оставшихся плеч двойного волноводного тройника, другое оставшееся плечо при этом является входом и выходом устройства.
Двойной волноводный тройник, волноводная согласованная нагрузка высокого уровня мощности, короткозамыкатель и подвижный короткозамыкатель могут быть соединены непосредственно.
Заявляемое устройство обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для устройств подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется при помощи рисунков, где
на фиг. 1 приведена электрическая принципиальная схема нагрузки волноводной с изменяемым коэффициентом стоячей волны по
напряжению при использовании Н-плеча двойного волноводного тройника в качестве входа/выхода;
на фиг. 2 приведена электрическая принципиальная схема нагрузки волноводной с изменяемым коэффициентом стоячей волны по напряжению при использовании Е-плеча двойного волноводного тройника в качестве входа/выхода;
на фиг. 3 приведен общий вид нагрузки волноводной с изменяемым коэффициентом стоячей волны по напряжению, при этом подвижный короткозамыкатель показан в местном разрезе.
Нагрузка волноводная с изменяемым коэффициентом стоячей волны по напряжению состоит из двойного волноводного тройника 1, одно из боковых плеч которого соединено с короткозамыкателем 3, а другое - с подвижным короткозамыкателем 4, перемещаемым микрометрическим винтом 5, волноводная согласованная нагрузка высокого уровня мощности 2 подключена к одному из двух оставшихся плеч двойного волноводного тройника, другое оставшееся плечо 6 при этом является входом и выходом устройства. Для варианта нагрузки волноводной с изменяемым коэффициентом стоячей волны по напряжению, приведенной на фиг. 3, входом и выходом 6 устройства является Н-плечо двойного волноводного тройника 1.
Нагрузка волноводная с изменяемым коэффициентом стоячей волны по напряжению работает следующим образом.
Электромагнитная волна поступает на вход 6 нагрузки с изменяемым коэффициентом стоячей волны по напряжению, которым для варианта, приведенного на фиг. 3, является Н-плечо двойного волноводного тройника 1, делится поровну и синфазно между боковыми плечами двойного волноводного тройника 1. Полученные после деления электромагнитные волны распространяются в боковых плечах двойного волноводного тройника 1 и затем отражаются соответственно от короткозамыкателя 3 и подвижного короткозамыкателя 4. Отраженные электромагнитные волны суммируются в
двойном волноводном тройнике 1 и в зависимости от разности фаз поступают на выход 6 нагрузки с изменяемым коэффициентом стоячей волны по напряжению, которым для варианта, приведенного на фиг. 3, является Н-плечо двойного волноводного тройника 1 (синфазная составляющая электромагнитной волны, полученной при суммировании), или в Е-плечо двойного волноводного тройника 1 (противофазная составляющая электромагнитной волны, полученной при суммировании). Соотношение синфазной и противофазной составляющих электромагнитной волны, полученных при суммировании отраженных от короткозамыкателя 3, и подвижного короткозамыкателя 4 электромагнитных волн зависит от положения подвижного короткозамыкателя 4, которое регулируется микрометрическим винтом 5, чем обеспечивается плавная регулировка КСВН. С выхода Е-плеча электромагнитная волна поступает в волноводную согласованную нагрузку высокого уровня мощности 2, обеспечивающую ее поглощение. При использовании Е-плеча двойного волноводного тройника в качестве входа/выхода 6 принцип работы нагрузки с изменяемым коэффициентом стоячей волны по напряжению остается аналогичным за исключением того, что электромагнитная волна, поступающая на вход 6, делится поровну и противофазно между боковыми плечами двойного волноводного тройника 1.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является возможность плавного изменения КСВН волноводной нагрузки от минимального значения, определяемого собственным КСВН двойного волноводного тройника и волноводной согласованной нагрузки высокого уровня мощности, до максимального значения, определяемого потерями в волноводном тракте устройства, при работе с сигналами высокого уровня мощности без замены элементов волноводного тракта. Для реализации предлагаемого устройства в условиях серийного производства нет необходимости разработки сложных технологических приспособлений и использования дорогостоящих технологических процессов.
Были изготовлены образцы нагрузок с изменяемым коэффициентом стоячей волны по напряжению, которые подтвердили правильность и практическую реализуемость описанного технического решения. Это подтверждает соответствие данного технического решения критерию «промышленная применимость» для полезной модели.