ВОЛНОВОДНАЯ НАГРУЗКА
WAVEGUIDE LOAD

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в качестве эквивалента антенны в антенно-фидерных трактах высокого уровня мощности СВЧ.
Известные волноводные нагрузки высокого уровня мощности, содержащие короткозамкнутый отрезок волновода, в котором установлены согласованные клинья из поглощающего материала, не обеспечивают требуемый уровень СВЧ мощности из-за неравномерного разогрева поглощающего материала по длине нагрузки, что приводит к перегреву и выходу их из строя [1].
Волноводные нагрузки, содержащие короткозамкнутый отрезок волновода, в котором установлены пластины из поглощающего материала, разделенные на секции токопроводящими перегородками, обеспечивают более высокий уровень поглощаемой мощности. Однако из-за неравномерного разогрева пластин из поглощающего материала пластины, расположенные между токопроводящими перегородками, имеют более высокую температуру по сравнению с пластинами, расположенными на широких стенках волновода, что приводит к их перегреву и выходу из строя [2].
Для обеспечения равномерного разогрева пластин из поглощающего материала необходимо обеспечить равномерное поглощение СВЧ мощности вдоль нагрузки и одинаковые условия для отвода тепла. Этим условиям удовлетворяет предлагаемая конструкция нагрузки, представленная на фиг. 1.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что волноводная нагрузка содержит короткозамкнутый отрезок прямоугольного волновода 1, в котором вдоль двух широких стенок установлены плоские пластины из поглощающего материала 2.
Плоские пластины из поглощающего материала имеют одинаковую толщину, заполняют всю площадь двух широких стенок до короткозамкнутого конца отрезка прямоугольного волновода. Узкие стенки короткозамкнутого отрезка прямоугольного волновода выполнены с уменьшающейся высотой от начала нагрузки к ее концу. На входе нагрузки высота волновода выбирается с учетом пластин из поглощающего материала для обеспечения равенства волновых сопротивлений входного волновода и нагрузки. На короткозамкнутом конце нагрузки высота узких стенок прямоугольного волновода выбрана равной двум толщинам пластин из поглощающего материала.
Волноводная нагрузка работает следующим образом.
Электромагнитная волна сначала распространяется по волноводу без пластин из поглощающего материала. За счет равенства волновых сопротивлений волновода и волновода с пластинами на входе нагрузки отсутствует отражение электромагнитной волны на входе нагрузки. Далее электромагнитная волна распространяется вдоль отрезка волновода с пластинами из поглощающего материала. За счет выполнения узких стенок волновода с уменьшающейся высотой от начала нагрузки к ее концу достигается равномерное поглощение СВЧ мощности в пластинах из поглощающего материала.
За счет выполнения пластин из поглощающего материала с одинаковой толщиной выполняется равномерный разогрев пластин по всей площади, что исключает перегрев и выход их из строя. Таким образом, достигается максимальный уровень СВЧ мощности нагрузки для заданных размеров нагрузки по длине и выбранного способа охлаждения (воздушное естественное, воздушное принудительное, жидкостное).
Литература
1. АС 357633. Нагрузка для высокого уровня мощности СВЧ. Опубликовано 31.10.1972. Бюл. №33. МПК Н01Р 1/24.
2. Патент РФ 2340985. Волноводная нагрузка. Опубликовано 10.12.2008. Бюл. №34. МПК Н01Р 1/26.