Волноводный уголок

Авторы патента:

Винярская Наталья Александровна (RU)

H01P1/02 - Волноводы; резонаторы, линии или другие устройства типа волноводов (работающие в оптическом диапазоне G02B; антенны H01Q; цепи, содержащие элементы с сосредоточенным полным сопротивлением H03H)

Владельцы патента RU 2680731:

Акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" (RU)

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может быть использовано в волноводной СВЧ-технике. Волноводный уголок состоит из входного и выходного волноводов, расположенных под прямым углом один относительно другого. Во входном и выходном волноводах из одного в другой распространяется СВЧ-сигнал основной моды. Волноводный уголок содержит два отражателя, причем плоский отражатель входного волновода наклонен под углом α к его узкой стенке, а отражатель, выполненный в виде четырехгранной прямой призмы, одной гранью совпадает с широкой стенкой входного волновода, а другой - с широкой стенкой выходного волновода, причем одно из ее оснований совпадает с закороченным торцом входного волновода. Во входной волновод введен второй плоский отражатель. Узкие стенки входного волновода расположены под углом ϕ к плоскости широкой стенки выходного волновода, где 135°<ϕ<180°. При этом первый плоский отражатель наклонен под углом α=130°÷160° к узкой стенке входного волновода. Второй плоский отражатель расположен напротив первого, наклонен под углом ϕ к противоположной узкой стенке входного волновода и совпадает с одной из широких стенок выходного волновода, а закороченный торец входного волновода совмещен с одной из узких стенок выходного волновода. Длина четырехгранной прямой призмы L<a₂, где а₂ - размер широкой стенки выходного волновода. Технический результат – обеспечение возможности поворота направления распространения СВЧ-сигнала. 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к радиотехнической промышленности и может быть использовано в волноводной СВЧ-технике.

Известен волноводный уголок [RU №2171522 C1, Н01Р 1/02, опубл. 27.07.2001 г.], содержащий входной и выходной волноводы с отражателями, расположенные под прямым углом один относительно другого, в которых узкая стенка входного волновода совмещена с широкой стенкой выходного волновода, а плоский отражатель входного волновода наклонен под углом 130°÷140° к его узкой стенке и имеет длину Д1=(1÷1,2)а₁, где a₁ - размер широкой стенки входного волновода. При этом отражатель 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 прямоугольный треугольник с размерами катетов h=(0,6±0,15)в, где в - 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 = (0,15±0,05)в₁ от торца входного волновода, где в₁ - длина волны во входном волноводе, при этом усеченная часть призмы плавно скошена на длине l=(1,2±0,1)h в направлении к входу.

Основными недостатками этого технического решения является конструктивная сложность и не технологичность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является волноводный уголок, [RU №2267192 С1, Н01Р 1/02, опубл. 27.12.2005 г.] содержит входной и выходной волноводы, расположенные под прямым углом один относительно другого, в которых из одного в другой распространяется СВЧ-сигнал основной моды и у которых узкая стенка входного волновода совмещена с широкой стенкой выходного волновода, и два отражателя, один из них плоский отражатель входного волновода наклонен под углом = 130°-140° к его узкой стенке, а другой отражатель установлен так, что одна его грань совпадает с широкой стенкой входного волновода, а другая с совмещенной стенкой входного и выходного волноводов. Плоский отражатель входного волновода имеет длину Д=(0,7÷0,95)а₁, где a₁ - размер широкой стенки входного волновода, а другой отражатель выполнен в виде четырехгранной прямой призмы, имеющей длину L=(0,65÷1,0)a₂, где а₂ - размер широкой стенки выходного волновода, причем одно из ее оснований совпадает с закороченным торцом входного волновода и имеет длину стороны, параллельной широкой стенке входного волновода, l₁, равную (0,4÷0,6)b₁, где b₁ - размер узкой стенки входного волновода, а длину стороны, параллельной узкой стенке входного волновода, l₂, равную (0,5÷0,95)b₂, где b₂ - размер узкой стенки выходного волновода.

Основным недостатком этих известных технических решений является поворот направления распространения СВЧ-сигнала как в плоскости Е так и в плоскости Н только на 90°, т.е. волноводный уголок применим только для случаев, когда широкая стенка выходного волновода совмещена (лежит в одной плоскости) с узкой стенкой входного волновода.

Технический результат предлагаемого решения состоит в том, что в плоскости Н становится возможен поворот направления распространения СВЧ-сигнала на угол от 45° до 90° при сохранении поворота направления распространения СВЧ-сигнала в плоскости Е на 90°.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что волноводный уголок состоит из входного и выходного волноводов, расположенных под прямым углом один относительно другого. Во входном и выходном волноводах из одного в другой распространяется СВЧ-сигнал основной моды. Волноводный уголок содержит два отражателя, причем плоский отражатель входного волновода наклонен под углом α к его узкой стенке, a другой отражатель, выполненный в виде четырехгранной прямой призмы, одной гранью совпадает с широкой стенкой входного волновода, а другой с широкой стенкой выходного волновода, причем одно из ее оснований совпадает с закороченным торцом входного волновода.

Новыми признаками предлагаемого волноводного уголка является то, что во входной волновод введен второй плоский отражатель. Узкие стенки входного волновода расположены под углом ϕ к плоскости широкой стенки выходного волновода, где 135°<ϕ<180°. При этом первый плоский отражатель наклонен под углом α=130°÷60° к узкой стенке входного волновода. Второй плоский отражатель расположен напротив первого, наклонен под углом ϕ к противоположной узкой стенке входного волновода и совпадает с одной из широких стенок выходного волновода, а закороченный торец входного волновода совмещен с одной из узких стенок выходного волновода. Длина четырехгранной прямой призмы L<a₂, где а₂ - размер широкой стенки выходного волновода.

На фиг. 1 приведен пример выполнения волноводного уголка.

На фиг. 2 приведен график зависимости коэффициента стоячей волны (КСВ) от частоты.

Волноводный уголок состоит из входного волновода 1, выходного волновода 2, плоского отражателя входного волновода 3, закороченного торца входного волновода 4, отражателя в виде четырехгранной призмы 5, второго плоского отражателя входного волновода 6.

Принцип работы предлагаемого волноводного уголка заключается в следующем: СВЧ-сигнал, поступивший во входной волновод 1, последовательно отразившись от отражателя 3, закороченного торца входного волновода 4, отражателей 5, 6, проходит в выходной волновод 2. Поворот направления распространения электромагнитной волны на угол от 45° до 90° в Н-плоскости обеспечен с помощью взаимного расположения плоских отражателей 3, 6 во входном волноводе, а на 90° в Е-плоскости - с помощью отражателя 5 в виде четырехгранной прямой призмы с прямоугольными основаниями, расположенного в зоне сопряжения входного и выходного волноводов. Согласование предлагаемого волноводного уголка по КСВ в диапазоне частот, в том числе и при различных сечениях входного и выходного волноводов, обеспечено за счет выбора угла наклона к узкой стенке входного волновода и размера плоского отражателя 3, размеров отражателя 5 (параметров L, l₁, l₂).

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.

Волноводный уголок, содержащий входной и выходной волноводы, расположенные под прямым углом один относительно другого, в которых из одного в другой распространяется СВЧ-сигнал основной моды, и два отражателя, причем плоский отражатель входного волновода наклонен под углом α к его узкой стенке, а отражатель, выполненный в виде четырехгранной прямой призмы, одной гранью совпадает с широкой стенкой входного волновода, а другой с широкой стенкой выходного волновода, при этом одно из ее оснований совпадает с закороченным торцом входного волновода, отличающийся тем, что дополнительно введен во входной волновод второй плоский отражатель, узкие стенки входного волновода расположены под углом ϕ к плоскости широкой стенки выходного волновода, где 135°<ϕ<180°, при этом первый плоский отражатель наклонен под углом α=130°÷160° к узкой стенке, второй плоский отражатель расположен напротив первого, наклонен под углом ϕ к противоположной узкой стенке входного волновода и совпадает с одной из широких стенок выходного волновода, а закороченный торец входного волновода совмещен с одной из узких стенок выходного волновода, причем длина четырехгранной прямой призмы L<a₂, где а₂ - размер широкой стенки выходного волновода.

Изобретение относится к радиотехнике, более конкретно к оптически-управляемому переключателю миллиметрового диапазона на основе фотопроводящих элементов, реализованного в печатной плате.

Резонаторный полосовой свч-фильтр // 2680260

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к фильтрам. Резонаторный полосовой СВЧ-фильтр содержит внешние сферы, внутренние элементы, индуктивный штырь, цилиндрические соединительные штыри и элементы связи в виде коаксиальных линий, два резонатора, металлические вставки и элементы связи.

Микрополосковый фильтр нижних частот // 2677103

Изобретение относится к технике СВЧ. Фильтр содержит подложку с относительной диэлектрической проницаемостью и толщиной, с одной стороны которой выполнен металлический экран, на противоположной стороне подложки расположен свернутый в форме меандра нерегулярный полосковый проводник, широкие и узкие отрезки которого, являющиеся микрополосковыми резонаторами, соединены друг с другом каскадно, образуя пять параллельных рядов, причем в смежных рядах широкие отрезки расположены напротив узких.

Сверхширокополосный фиксированный фазовращатель, основанный на ёмкостной нагрузке // 2676192

В настоящем изобретении раскрыт сверхширокополосный фиксированный фазовращатель, основанный на емкостной нагрузке, который включает N физически разделенных блоков сдвига фаз, и каждый блок сдвига фаз включает ортогональный ответвитель, первую и вторую линии передачи, первую и вторую емкостные нагрузки, причем ортогональный ответвитель включает входной конец, соединительный конец, конец прямого подключения и изолированный конец, один конец первой линии передачи служит в качестве сигнального входного конца блока сдвига фаз, а другой конец соединен с входным концом ортогонального ответвителя, один конец второй линии передачи служит в качестве сигнального выходного конца блока сдвига фаз, а другой конец соединен с изолированным концом ортогонального ответвителя; один конец первой емкостной нагрузки соединен с соединительным концом ортогонального ответвителя, а другой конец заземлен; один конец второй емкостной нагрузки соединен с концом прямого подключения ортогонального ответвителя, а другой конец заземлен.

Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр // 2675206

Изобретение относятся к радиотехнике, в частности к фильтрам. Микрополосковый широкополосный полосно-пропускающий фильтр содержит диэлектрическую подложку, одна сторона которой полностью металлизирована и выполняет функцию заземляемого основания, а на вторую сторону нанесены нерегулярные полосковые проводники резонаторов.

Полосно-пропускающий фильтр // 2672821

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в селективных трактах приемных и передающих систем. Полосно-пропускающий фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое металлизированное основание, а на вторую нанесен полосковый проводник, частично расщепленный продольной щелью с одного конца.

Свч переключатель с изолированными электродами // 2672159

Использование: для создания нового поколения СВЧ элементной базы и МИС СВЧ на основе графена. Сущность изобретения заключается в том, что переключатель СВЧ изготовлен на графене, где в качестве подложки использован кремний, затем последовательно размещены слой оксида кремния (SiO2), наноразмерный двумерный слой графена, который служит нижней обкладкой конденсатора, поверх которого нанесен диэлектрик, содержащий аморфный слой оксида алюминия (Аl2O3), аморфный слой диэлектрика с высокой диэлектрической постоянной, например двуокиси гафния (НfO2), и повторно аморфный слой оксида алюминия (Аl2O3), поверх диэлектрика размещены металлические электроды полосковой формы, которые образуют верхнюю обкладку конденсатора, при этом переключатель содержит два конденсатора, образующих двойные ВЧ-ключи.

Бесконтактный сверхвысокочастотный переключатель на два положения // 2671339

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к переключателям каналов. Переключатель содержит три или более передающие линии, размещенные на неподвижной части переключателя, и по крайней мере одну передающую линию, размещенную на другой части переключателя, выполненную с возможностью перемещения и фиксации в одном из двух положений, в которых происходит бесконтактное соединение передающих линий подвижной и неподвижной частей переключателя.

Микрополосковый фильтр верхних частот // 2670366

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в селективных трактах приемных и передающих систем. Микрополосковый фильтр верхних частот содержит диэлектрическую подложку, одна поверхность которой полностью металлизирована и служит заземляемым основанием, а на другой поверхности расположен прямоугольный полосковый металлический проводник.

Планарный поляризационный селектор // 2670216

Изобретение относится к области СВЧ-устройств. Предложен планарный поляризационный селектор, содержащий поверхностный резонатор с двумя подключенными к нему подводящими поверхностными волноводами, металлический двухполяризационный волновод и печатную плату, на которой выполнены поверхностный резонатор и подводящие поверхностные волноводы, причем поверхностный резонатор дополнительно содержит щелевую апертуру в одном из двух уровней металлизации, а металлический двухполяризационный волновод установлен на поверхности печатной платы в области щелевой апертуры поверхностного резонатора, и при этом сам поверхностный резонатор является резонатором нефундаментальных ортогональных мод.