Преобразователь волны высшего типа круглого волновода в волну зеркального лучевода

 

Изобретение относится к технике миллиметрового и субмиллиметрового диапазона длин волн и может быть использовано в трактах передачи электромагнитной энергии от мощных источников излучения. Целью изобретения является повышение коэффициента преобразования. Преобразователь состоит из отрезка нерегулярного волновода (ОНВ) 1, внутренняя поверхность которого образована чередующимися и дефокусирующими зеркалами 2 и 3. Вершины зеркал 2, 3 расположены на винтовой линии с определенным углом наклона к оси ОНВ 1. Разность расстояний от вершин соседних зеркал 2, 3 до оси ОНВ 1 плавно увеличивается в направлении от входа. Электромагнитная волна высшего типа из круглого волновода, поступающая на вход ОНВ 1, представляет собой совокупность парциальных лучей. При переотражении парциальных лучей от зеркал 2, 3 происходит адиабатическая фокусировка лучей вблизи равновесного луча. Так, на выходе ОНВ 1 формируется электромагнитный волновой пучок, являющийся собственной волной зеркального лучевода. Повышение коэффициента преобразования происходит за счет плавности процесса преобразования электромагнитной волны и отсутствия дифракционных потерь. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s Н 01 P 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4632681/09 . (22) 05.01.89 (46) 23.07.91. Бюл. № 27 (71) Институт прикладной физики АН СССР (72} Д.В,Виноградов, Г,Г,Денисов и M.È.Ïåтелин (53) 621.372. 832(088,8) (56) Ковалев и др. Трансформация волн в многомодовом волноводе с гофрированными стенками.— Известия вузов. Радиофизика, 1968, т. 11, ¹ 6, с, 783.

Власов С.Н„ Орлова И,M. Квазиоптический преобразователь волн волновода круглого сечения в волновой пучок. — Известия вузов. Радиофизика, 1974,т. 17, ¹ 1, с. 148, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВОЛНЫ ВЫСШЕГО ТИПА КРУГЛОГО ВОЛНОВОДА В ВОЛНУ ЗЕРКАЛЬНОГО ЛУЧЕВОДА (57) Изобретение относится к технике миллиметрового и субмиллиметрового диапазона длин волн и может быть использовано в трактах передачи электромагнитной энергии от мощных источников излучения.

Целью изобретения является повышение

„„5U ÄÄ 1665432 А1 коэффициента преобразования. Преобразователь состоит из отрезка нерегулярного вол новода (ОН В) 1, внутренняя поверхность которого образована чередующимися фокусирующими и дефокусирующими зеркалами

2 и 3. Вершины зеркал 2, 3 расположены на винтовой линии с определенным углом наклона к оси 0НВ 1. Разность расстояний от вершин соседних зеркал 2,3 до оси ОНВ 1 плавно увеличивается в направлении от входа. Электромагнитная волна высшего типа из круглого волновода, поступающая на вход ОНВ l, представляет собой совокупность парциальных лучей. При переотражении парциальных лучей от зеркал 2,3 происходит адиабатическая фокусировка лучей вблизи равновесного луча. Так, на выходе ОНВ 1 формируется электромагнитный волновой пучок, являющийся собственной волной зеркального лучевода. Повышение коэффициента преобразования происходит за счет плавности процесса преобразования электромагнитной волны и отсутствия дифракционных потерь. 4 ил, 1665432

Lo =а

Blp

Изобретение относится к технике миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов длин волн и может быть использовано в трактах передачи электромагнитной энергии от мощных источников излучения.

Цель изобретения — повышение коэффициента преобразования.

На фиг,1 представлена внутренняя поверхность отрезка нерегулярного волновода; на фиг.2 — то же, продольное сечение; на фиг.З вЂ” разрез А-А на фиг.2; на фиг.4— разрез Б — Б на фиг,4; на фиг.2-4 показан ход парциальных лучей в устройстве.

Преобразователь волны высшего типа круглого волновода в волну зеркального лучевода состоит из отрезка нерегулярного волновода 1, внутренняя поверхность которого образована чередующимися фокусирующими и дефокусирующими зерйалами 2 и

3, вершины которых расположены на винтовой линии с углом наклона у к оси отрезка нерегулярного волновода 1, определяемым соотношением у = агсщ (а агссоз (m/Bgmp)/Lo), где а — средний радиус отрезка нерегулярного волновода 1; m и р — азимутальный и радиальный индексы волны высшего типа круглого волновода соответственно; о -поперечное волновое число волны высшего типа круглого волновода, Lo — продольный размер каждого зеркала, определяемый соотношением где i1- длина волны в свободном пространстве. Разность расстояний от вершин соседних фокусирующего и дефокусирующего зеркал 2 и 3 до оси отрезка нерегулярного волновода 1 плавно увеличивается в направлении от входа от нуля до (2 z/à g pß а на длине не менее 6

Устройство работает следующим образом.

Злектромагнитная волна высшего типа из круглого волновода поступает на вход отрезка нерегулярного вол новода 1. Согласно концепции Бриллюэна эта волна представляет совокупность парциальных лучей, При переотражении парциальных лучей от фокусирующих и дефокусирующих зеркал 2 и 3 происходит адиабатическая фокусировка лучей вблизи равновесного луча, Так на выходе отрезка нерегулярного волновода 1 формируется электромагнитный волновой пучок, являющийся собственной волной зеркального лучевода, Повышение коэффициента преобразования происходит эа счет плавности процесса преобразования электромагнитйой волны и отсутствия дифракционных потерь, Формула изобретения

Преобразователь волны высшего типа круглого волновода в волну зеркального лучевода, содержащий отрезок нерегулярного волновода, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента преобразования, внутренняя поверхность отрезка нерегулярного волновода образована чередующимися фокусирующими и дефокусирующими зеркалами, вершины которых расположены на винтовой линии с углом наклона у к оси отрезка нерегулярного волновода, определяемым соотношением:

y = arctg (а агссоз (m/agmp)/4Ä, где а — средний радиус отрезка нерегулярного волновода; m и р — азимутальный и радиальный индексы волны высшего типа круглого волновода соответственно; о р— поперечное волновое число волны высшего типа круглого волновода; Lo — продольный размер каждого зеркала, определяемый соотношением.-. 5 Г где it- длина волны в свободном пространстве, причем разность расстояний от вершин соседних зеркал до оси отрезка нерегулярного волновода плавно увеличивается в направлении от входа отрезка нерегулярного волновода от нуля до (2 z/a ц р)) " а на длине не менее 6Lo, Составитель С.Подковырин

Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 2395 Тираж 350 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101