Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

ВОЛНОВОДНЫЙ УГОЛОК - Патент РФ 2171522
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ВОЛНОВОДНЫЙ УГОЛОК
ВОЛНОВОДНЫЙ УГОЛОК

ВОЛНОВОДНЫЙ УГОЛОК

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Область применения: антенно-волноводная СВЧ-техника. Предлагается волноводный уголок, состоящий из двух ортогонально ориентированных друг к другу прямоугольных волноводов (входного и выходного) с наклонным отражателем в каждом. Техническим результатом является уменьшение габаритов и массы, что достигается за счет совмещения узкой стенки входного волновода с широкой стенкой выходного, а также ограничения размеров наклонных отражателей, выбора их взаимного расположения во входном волноводе напротив друг друга перед входом в выходной волновод. Для согласования волноводного уголка по КВС, в том числе при различных сечениях входного и выходного волноводов, используются два наклонных отражателя определенных размеров, определенным образом ориентированных и взаимно расположенных. Отражатель выходного волновода выполнен в виде усеченной призмы. Для согласования по КСВ используются также зазор между основанием призмы и торцом входного волновода и плавный скос призмы в направлении ко входу. Предлагаемый волноводный уголок обеспечивает поворот направления распространения электромагнитной волны на 90° в плоскости Н, поворот направления распространения электромагнитной волны на 90° в плоскости Е и переход от сечения входного волновода к сечению выходного волновода без специального трансформатора сечений. 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2171522
Класс(ы) патента: H01P1/02
Номер заявки: 2000115202/09
Дата подачи заявки: 13.06.2000
Дата публикации: 27.07.2001
Заявитель(и): НИИ Приборостроения
Автор(ы): Митин В.А.; Ястребов Б.П.; Позднякова Р.Д.
Патентообладатель(и): НИИ Приборостроения
Описание изобретения: Предлагаемое техническое решение относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в волноводной, антенной и СВЧ-измерительной технике.
Известен волноводный уголок в H-плоскости [пат. Япония, N 59-27521, заявл. 1979 г. , опубл. 1984 г.], состоящий из двух повернутых на 90o относительно друг друга в H-плоскости прямоугольных волноводов одинакового сечения, плоского отражателя и согласующего стержня, расположенных в зоне изгиба, при этом стержень соединяет плоский отражатель и противолежащее ему ребро сопряжения двух узких стенок волноводов.
Известен уголок в E-плоскости [пат. Япония, N 60-7401, заявл. 1980 г., опубл. 1985 г.], содержащий два волновода, повернутых относительно друг друга на 90o в E-плоскости, плоский отражатель и согласующий стержень, соединяющий противоположные узкие стенки в зоне изгиба напротив плоского отражателя.
Известен волноводный изгиб [пат. Япония, заявл. N 60-98701 А опубл. N Е-347 85.10.04], содержащий входной и выходной волноводы с диэлектрическими линзами в каждом, предназначенными для фокусировки электромагнитной волны в центр плоского отражателя и обеспечения улучшенного согласования уголка по КСВ.
В практике волноводных трактов известна и широко используется схема каскадного соединения настроенных независимо друг от друга E и H-уголков и трансформаторов сечений, позволяющая последовательно решить функциональные задачи, выполняемые предлагаемым волноводным уголком: изменить направление распространения э/м волны на 90o в H-плоскости, затем - в E-плоскости, а затем трансформировать сечение входного волновода в сечение выходного волновода. Однако такое устройство имеет большие габариты, т.к. для сохранения хороших электрических характеристик входящих узлов необходимо обеспечить между ними расстояние не менее (0.25-0.5) λв [Дж. К. Саусворт "Принципы и применение волноводной передачи", изд. "Сов. радио", Москва, 1955 г., гл. VII, стр. 214-216].
Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому техническому решению является уголковый волноводный элемент [пат. ФРГ, N 2542188, заявл. 1975 г., опубл. 1977 г.], обеспечивающий поворот выходного волновода относительно входного в E-плоскости на 180o и состоящий из вплотную примыкающих друг к другу 90-градусных уголков, меняющих направление распространения э/м волны сначала на 90o, а затем еще раз на 90o и согласованных по КСВ с помощью двух, наклоненных друг к другу и к осям входного и выходного волноводов отражателей.
Основными недостатками этого известного технического решения являются:
1. поворот направления распространения только в одной плоскости (в пл. E);
2. одинаковые сечения входного и выходного волноводов.
Технический результат предлагаемого решения заключается в обеспечении с помощью одного компактного устройства сразу трех функций: поворота направления распространения электромагнитной (э/м) волны в плоскости H на 90o, изменения направления распространения э/м волны в E-плоскости на 90o и трансформации сечения входного волновода в другое сечение, которое имеет выходной волновод, при одновременной минимизации габаритов, массы и улучшении электрических характеристик.
Возможность реализации этого результата обеспечивается за счет взаимного ортогонального расположения входного и выходного волноводов, совмещения одной из узких стенок входного волновода и одной из широких стенок выходного волновода и установка в зоне этого совмещения наклоненного под углом 130o-140o плоского отражателя входного волновода длиной Д1=(1-1.2)a1 и отражателя выходного волновода, выполненного в виде трехгранной усеченной призмы, две грани которой совпадают с широкой стенкой входного волновода и упомянутой совмещенной стенкой, а третья наклонена к ним и имеет плоскую часть длиной Д2=(0.75±0.05)a2, а также усеченную часть длиной l=(1.2±0.01)h, где a1 и а2 - ширина входного и выходного волноводов соответственно, h = (0.6±0.15)b - катеты прямоугольного треугольника, являющегося основанием призмы, а "b" - максимальная из высот входного или выходного волноводов. При этом основание призмы лежит в плоскости узкой стенки выходного волновода и отстоит от торца входного волновода на расстоянии Δ = (0,15±0,05) λв1, где λв1 - длина волны во входном волноводе.
Таким образом, сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что предложен волноводный уголок, входной и выходной каналы которого ориентированы ортогонально друг другу и имеют различные сечения. Для этого взаимное расположение волноводов и конструкция уголка выполнены так, чтобы
- узкая стенка входного волновода была совмещена с широкой стенкой выходного волновода,
- плоский отражатель входного волновода наклонен под углом 130o - 140o к его узкой стенке, противолежащей стенке совмещенной, и имеет длину Д1=(1-1.2)а1, где a1 - размер широкой стенки входного волновода, а
- отражатель выходного волновода выполнен в виде трехгранной усеченной призмы, расположенной так, что одна ее грань совпадает с широкой стенкой входного волновода, другая - с совмещенной стенкой входного и выходного волноводов, третья имеет длину от основания до начала усечения Д2= (0.75+0.05)а2, где a2 - размер широкой стенки выходного волновода, а основание призмы представляет собой прямоугольный треугольник с размерами катетов h=(0.6±0.15)b, где b - максимальный из двух размеров узкой стенки входного или выходного волноводов, лежит в плоскости узкой стенки выходного волновода, ближайшей к плоскому отражателю входного волновода, и находится на расстоянии Δ = (0.15+0.05) λв1 от торца входного волновода, где λв1 - длина волны во входном волноводе, при этом усеченная часть призмы плавно скошена на длине l=(1.2±0.1)h в направлении ко входу.
Сущность предлагаемого технического решения будет понятна из следующего описания и приложенного к нему графического материала.
На фиг. 1 приведен чертеж общего вида предлагаемого волноводного уголка.
На фиг. 2 - вид по стрелке А.
На фиг.3 - вид по стрелке В.
На фиг. 4 - график зависимости КСВ от частоты для конкретной реализации волноводного уголка: Д1= λ ; Д2 = 0.56 λ ; a1 • b1 = 0.86 λ • 0.38 λ ; a2 • b2 = 0.7 λ • 0.15 λ ; α = 135o; h=0.24 λ ; l = 0.265 λ ; Δ =0.15 λ .
На чертеже общего вида (фиг. 1)
- (1) входной волновод;
- (2) выходной волновод;
- (3) совмещенная стенка входного и выходного волноводов;
- (4) плоский отражатель входного волновода;
- (5) торец входного волновода;
- (6) отражатель выходного волновода (призма);
- (7) основание призмы;
- (8) усеченная часть призмы;
- a1, b1 - ширина и высота входного волновода (фиг. 2,3);
- a2, b2 - ширина и высота выходного волновода;
- Д1 - длина плоского отражателя входного волновода;
- Д2 - длина плоской части третьей грани призмы от основания до начала усечения;
- l - длина плавного скоса усеченной призмы;
- h - размер катета прямоугольного треугольника в основании призмы;
- b - максимальный из двух размеров: b1 или b2;
- Δ - расстояние от торца входного волновода до основания призмы;
- α - угол наклона плоской части отражателей "Д1" и "Д2" к стенкам входного и выходного волноводов соответственно.
Принцип работы предлагаемого волноводного уголка заключается в следующем: СВЧ-сигнал, поступивший во входной волновод (1), отразившись от наклонных отражателей (4) и (6), проходит в выходной волновод (2). Поворот направления распространения э/м волны на 90o в H-плоскости достигается с помощью плоского отражателя (4) во входном волноводе, а на 90o в E-плоскости - с помощью отражателя (6), расположенного во входном волноводе напротив выходного. Согласование предлагаемого волноводного уголка по КСВ, в том числе и при различных сечениях входного и выходного волноводов, обеспечивается за счет выбора размеров, взаимной ориентации отражателей (4) и (6), их положения относительно входного и выходного волноводов (параметров h, α , Д1, Д2), а также с помощью плавного скоса призмы (8) и зазора Δ между основанием призмы и торцом входного волновода.
Минимизация общих габаритов волноводного уголка достигается за счет совмещения узкой стенки входного волновода и широкой стенки выходного волновода и установки в зоне их совмещения обоих наклонных отражателей: Д1 - входного волновода и Д2 - выходного волновода.
Результаты практической реализации предложенного технического решения не вызывают сомнения. Изготовлены и прошли испытания образцы волноводных уголков различных сечений для различных частот. Испытания подтвердили достижение заявленного технического эффекта.
Литература
1. Пат. Япония, N 59-27521, заявл. 1979 г., опубл. 1984 г.
2. Пат. Япония, N 60-7401, заявл. 1980 г., опубл. 1985 г.
3. Пат. Япония, заявл. N 60-98701А опубл. N Е-347 85.10.04.
4. Пат. ФРГ, N 2542188, заявл. 1975 г., опубл. 1977 г.
5. Дж. К. Саусворт "Принципы и применение волноводной передачи", изд. "Сов. радио", Москва, 1955 г., гл. VII, стр. 214-216.
Формула изобретения: Волноводный уголок, содержащий входной и выходной волноводы с отражателями, расположенные под прямым углом один относительно другого, в которых из одного в другой распространяется СВЧ-сигнал, отличающийся тем, что узкая стенка входного волновода совмещена с широкой стенкой выходного волновода, а плоский отражатель входного волновода наклонен под углом 130 - 140o к его узкой стенке и имеет длину Д1 = (1 - 1,2) а1, где а1 - размер широкой стенки входного волновода, при этом отражатель, выполненный в виде трехгранной призмы, установлен так, что одна ее грань совпадает с широкой стенкой входного волновода, другая - с совмещенной стенкой входного и выходного волноводов, третья имеет длину от основания до начала усечения Д2 = (0,75 ± 0,05)а2, где а2 - размер широкой стенки выходного волновода, а основание призмы представляет собой прямоугольник с размерами катетов h = (0,6 ± 0,15)b, где b - максимальный из размеров узкой стенки входного или выходного волноводов, лежит в плоскости узкой стенки выходного волновода, ближайшей к плоскому отражателю входного волновода, и находится на расстоянии Δ = (0,15 ± 0,05) λв1 от торца входного волновода, где λв1 - длина волны во входном волноводе, при этом усеченная часть призмы плавно скошена на длине l = (1,2 ± 0,1) h в направлении ко входу.