Волноводно-щелевой н-мост

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнике в частности к СВЧ устройствам и может быть использована для деления или суммирования СВЧ мощности. Волноводно-щелевой Н-мост содержит два прямоугольных волновода, имеющих общую узкую стенку со щелью, высота которой равна высоте прямоугольного волновода. Кроме того он содержит сдвоенный участок прямоугольных волноводов, на одной из широких стенок которого, на пересечении осей симметрии расположен емкостной согласующий элемент. Для повышения электропрочности емкостной согласующий элемент выполнен в виде сферического сегмента на одной или обеих широких стенках сдвоенного волновода.

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнике в частности к СВЧ устройствам и может быть использована для деления или суммирования СВЧ мощности.

Известен волноводно-щелевой мост (SU 1578779 А1 опубл. 15.07.1990 г.), содержащий два прямоугольных волновода с одинаковыми поперечными сечениями, связанных через щель в общей широкой стенке. Ширина щели равна ширине общей стенки. Длина щели, ширина общей стенки и ширина волноводов связаны заданными соотношениями.

Недостатком его является неизбежность возбуждения и распространения высших типов волн, что исключает возможность применения в таких приборах, как, например, фазовые циркуляторы, коммутаторы.

Наиболее близким по технической сущности является «щелевой направленный ответвитель с 3-децибельной связью (Вамберский М.В. Абрамов В.П., Казанцев В.И. «Конструирование ферритовых развязывающих приборов СВЧ», Москва «Радио и связь» 1982 г. стр.59-61, рис.2.19, 2.20а), представляющий собой сдвоенный волновод с общей узкой стенкой, часть которой удалена. Благодаря этому образуется сдвоенный волновод и область (щель) связи. Согласование его достигается выбором ширины сдвоенного волновода (в Н-плоскости), длины области связи (щели) и установкой емкостного штыря на одной из широких стенок сдвоенного волновода в области связи, с осью в плоскости общей узкой стенки.

Его недостатком является снижение электропрочности, обусловленное высокими степенью неоднородности и концентрации поля на емкостном штыре, а при больших значениях средней и непрерывной мощности и нагревом емкостного штыря и прилегающего к нему участка широкой стенки сдвоенного волновода наводимыми на них поверхностными токами СВЧ.

Технический результат предлагаемого волноводно-щелевого Н-моста состоит в повышении его электропрочности.

Сущность предполагаемой полезной модели состоит в том, что волноводно-щелевой Н- мост содержит два прямоугольных волновода, имеющих общую узкую стенку со щелью, высота которой равна высоте прямоугольного волновода, сдвоенный участок прямоугольных волноводов, на одной из широких стенок которого, на пересечении осей симметрии расположен емкостной согласующий элемент.

Новым в предлагаемой полезной модели является то, что емкостной согласующий элемент выполнен в виде сферического сегмента на одной или обеих широких стенках сдвоенного волновода.

На фиг.1 представлена конструкция предлагаемого волноводно-щелевого Н-моста.

Предлагаемый волноводно-щелевой Н-мост состоит из двух прямоугольных волноводов 1, 2 с общей узкой стенкой 3, щели 4, сдвоенного участка 5 прямоугольных волноводов 1 и 2, согласующего элемента 6.

Волноводно-щелевой Н-мост работает следующим образом: при возбуждении волноводно-щелевого Н-моста по входу прямоугольного волновода 1 волной Н₁₀ в сдвоенном участке 5 прямоугольных волноводов 1 и 2 возбуждаются приблизительно равные по амплитуде волны Н₁₀ и Н ₂₀. Причем в начале сдвоенного участка 5 со стороны прямоугольного волновода 1 они синфазны, а в начале сдвоенного участка со стороны прямоугольного волновода 2 противофазны.

При равенстве амплитуд и противофазности волн Н₁₀ и Н₂₀ прямоугольный волновод 2 не возбуждается. В сдвоенном участке 5 прямоугольных волноводов 1 и 2 фазовые скорости волн Н ₁₀ и Н₂₀ различны (V_ФН20>V _ФН10).

Выбор длины щели L осуществляется из условия где

_H20 - набег фазы волны Н₂₀

_H10 - набег фазы волны Н₁₀

При этом на выходе волноводного щелевого Н -моста в прямоугольных волноводах 1 и 2 возбуждаются волны Ню амплитуды которых равны, а их фазы сдвинуты на В начале и конце сдвоенного участка 5 прямоугольных волноводов 1 и 2 возникают неоднородности. Это приводит к снижению степени взаимного подавления (компенсации) волн в прямоугольном волноводе 2, смежном с возбуждающим прямоугольным волноводом 1, к неравенству амплитуд и отличию разности фаз от на выходах этих волноводов, к росту КСВ входа возбуждающего прямоугольного волновода 1. Для минимизации этих явлений на широкой стенке сдвоенного участка 5 прямоугольных волноводов 1 и 2, в плоскости общей узкой стенки установлен емкостной настроенный элемент в виде сферического сегмента. Он минимизирует степень неоднородности и концентрации электрического поля вблизи элемента настройки, позволяет сохранить целостность материала и снижает перегрев элемента настройки и стенок волноводно-щелевого Н-моста, вызванный СВЧ токами при большом уровне мощности, тем более при установке 2-х сферических сегментов - по одному не обеих широких стенках сдвоенного волновода, так как это позволяет уменьшить размеры каждого из них. Все это повышает электропрочность предлагаемого волноводно-щелевого Н-моста.

Волноводно-щелевой Н-мост, содержащий два прямоугольных волновода, имеющих общую узкую стенку со щелью, высота которой равна высоте прямоугольного волновода, сдвоенный участок прямоугольных волноводов, на одной из широких стенок которого на пересечении осей симметрии расположен емкостный согласующий элемент, отличающийся тем, что емкостный согласующий элемент выполнен в виде сферического сегмента на одной или обеих широких стенках сдвоенного волновода.