close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9909

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2007.10.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
H 01P 1/16
G 02B 6/126
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОЛЯРИЗАЦИЙ
(21) Номер заявки: a 20050141
(22) 2005.02.14
(43) 2005.12.30
(71) Заявитель: Общество с ограниченной
ответственностью "Сенком" (BY)
(72) Авторы: Медведев Максим Евгеньевич; Медведев Евгений Петрович;
Кириллов Владимир Иванович (BY)
BY 9909 C1 2007.10.30
BY (11) 9909
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Сенком"
(BY)
(56) RU 2136087 C1, 1999.
RU 2139612 C1, 1999.
RU 2178603 C2, 2002.
US 4420756 A, 1983.
(57)
Преобразователь поляризаций, содержащий круглый волновод длины lв с короткозамыкателем и продольными прямоугольными щелями возбуждения, выполненными на расстоянии lК от короткозамыкателя во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих
через ось круглого волновода и продольные оси щелей с продольным aщ и поперечным bщ
размерами, и совмещенными по сечению с внутренним сечением отрезков двух прямоугольных волноводов длины lвх1 и lвх2, соединенных с боковыми стенками круглого волновода и образующих входные плечи Е-тройника Y-образной формы, выходное плечо которого образует дополнительный прямоугольный волновод длиной lвых с поперечными
размерами, одинаковыми с поперечными размерами входных его плеч, при этом указанные выше размеры выбраны из соотношений:
lв ≥ 2λв;
λ
lк = в ;
2
bщ = 0,5aщ;
Фиг. 1
BY 9909 C1 2007.10.30
lвх1 ≥ λв1;
lвх2 ≥ λв1;
lвых ≥ λв1;
aщ выбрано из интервала от 0,61λ до 0,63λ,
где λв - длина волны в круглом волноводе;
λ - длина волны в свободном пространстве;
λв1 - длина волны в волноводах входных и выходного плеч Е-тройника,
отличающийся тем, что входные и выходное плечи Е-тройника Y-образной формы выполнены одинаковой длины, и в одном из входных плеч Е-тройника установлен проходной электрически управляемый фазовращатель на 0°, 90°, 180° и 270°.
Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники, а точнее к волноводным трактам СВЧ. Может быть использовано в трактах СВЧ для преобразования волны линейной поляризации в волну линейной горизонтальной или линейной вертикальной
поляризации, или волну круговой поляризации левого или правого направлений вращения
и обратно.
Известен поляризационный разделитель [1], содержащий общий круглый волновод и
два прямоугольных волновода, ориентированных под углом 90°. Прямоугольные волноводы расположены в плоскости, перпендикулярной оси круглого волновода. Каждый прямоугольный волновод связан с круглым волноводом с помощью щели связи, которая пропускает сигналы одной поляризации и отсекает сигналы ортогональной поляризации.
Круглый волновод нагружен на короткозамыкатель - пластину на расстоянии примерно
λ/4 длины волны принимаемого сигнала от входной плоскости прямоугольного волновода. Короткозамыкатель круглого волновода отражает энергию круглого волновода в прямоугольные волноводы и от прямоугольных волноводов - в круглый волновод.
Аналог позволяет разделять только волны ортогональной линейной поляризации, не
разделяет волны круговой поляризации левого и правого направлений вращения, не обеспечивает оперативности управления поляризацией волны.
Известен разделитель поляризации [2], содержащий круглый волновод с короткозамыкателем и щелями возбуждения, выполненными продольными, прямоугольной формы
и прорезанными в боковых стенках волновода во взаимно перпендикулярных плоскостях,
проходящих через ось круглого волновода и продольные оси щелей, два отрезка прямоугольных волноводов, соединенных с боковыми стенками круглого волновода перпендикулярно этим стенкам в местах расположения щелей возбуждения, щели совмещены по
сечению с внутренним сечением отрезков прямоугольных волноводов. Разделитель поляризации [2] волну Н11 круговой поляризации, распространяющуюся по круглому волноводу, разделяет на две волны Н10 линейной поляризации, распространяющиеся по отрезкам
прямоугольных волноводов.
Второй аналог, разделяя волну круговой поляризации на две ортогональные линейно
поляризованные волны, не разделяет волны линейной ортогональной (горизонтальной и
вертикальной) поляризации, не обеспечивает оперативности управления поляризацией
волны.
Известен преобразователь поляризаций [3], содержащий круглый волновод с короткозамыкателем и щелями возбуждения, выполненными продольными, прямоугольной формы, на расстоянии λ/2 от короткозамыкателя во взаимно перпендикулярных плоскостях,
проходящих через ось круглого волновода и продольные оси щелей, два отрезка прямоугольных волноводов, образующих входные плечи Е-тройника Y-образной формы и соединенных с боковыми стенками круглого волновода, выходное плечо Е-тройника, образующего дополнительный прямоугольный волновод, имеющий поперечные размеры,
2
BY 9909 C1 2007.10.30
одинаковые с поперечными размерами входных плеч тройника, щели совмещены по сечению с внутренним сечением отрезков прямоугольных волноводов, отрезки прямоугольных волноводов.
Третий аналог преобразовывает волну Н11 круговой поляризации, распространяющуюся по круглому волноводу, в волну Н10 линейной поляризации в выходном плече Етройника, также не разделяет волны линейной ортогональной поляризации, не обеспечивает оперативности управления поляризацией волны. Однако он по технической сущности
ближе к предлагаемому изобретению и выбран авторами в качестве прототипа.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является преобразование волны линейной поляризации одного волновода в волну линейной горизонтальной или линейной вертикальной поляризации, или круговой поляризации левого или
правого направления вращений в другом волноводе и обратно.
Техническим результатом заявляемого решения является устройство, преобразующее
волну Н10 прямоугольного волновода в волну Н11 круглого волновода линейной горизонтальной или линейной вертикальной поляризации, или круговой поляризации левого или
правого направлений вращения и обратно.
Этот технический результат достигается тем, что в преобразователе поляризаций, содержащем круглый волновод длины lв с короткозамыкателем и продольными прямоугольными щелями возбуждения, выполненными на расстоянии lк от короткозамыкателя во
взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось круглого волновода и продольные оси щелей с продольным ащ и поперечным bщ размерами, и совмещенными по
сечению с внутренним сечением отрезков двух прямоугольных волноводов длины lвx1 и
lвx2, соединенных с боковыми стенками круглого волновода и образующих входные плечи
Е-тройника Y-образной формы, выходное плечо которого образует дополнительный прямоугольный волновод длиной 1вых с поперечными размерами, одинаковыми с поперечными размерами входных его плеч, при этом указанные выше размеры выбраны из соотношений:
lв ≥ 2λ в ;
(1)
λ
lк = в ;
(2)
2
b щ = 0,5a щ ;
(3)
lвх1 ≥ λ в1;
(4)
lвх2 ≥ λ в1;
(5)
lвых ≥ λ в1;
(6)
ащ выбрано из интервала от 0,61λ до 0,63λ,
где λв - длина волны в круглом волноводе;
λ - длина волны в свободном пространстве;
λв1 - длина волны в волноводах входных и выходного плеч Е-тройника, новым является то, что входные и выходное плечи Е-тройника Y-образной формы выполнены одинаковой длины, и в одном из входных плеч Е-тройника установлен проходной электрически
управляемый фазовращатель на 0°, 90°, 180°, 270°.
Этот технический результат достигается также и тем, что отрезки прямоугольных волноводов и дополнительный прямоугольный волновод образуют Е-тройник Y-образной
формы, у которого входные плечи равномерно изогнуты в Е-плоскости.
Этот технический результат достигается также и тем, что отрезки прямоугольных волноводов и дополнительный прямоугольный волновод образуют Е-тройник Т-образной
формы, у которого входные плечи выполнены с изгибами в Е-плоскости.
Совокупность существенных признаков предлагаемого технического решения позволяет волну Н10 прямоугольного волновода преобразовать в волну Н11 круглого волновода
3
BY 9909 C1 2007.10.30
линейной горизонтальной или линейной вертикальной поляризации, или круговой поляризации левого или правого направлений вращения и обратно.
На фиг. 1, 2, 3 приведен эскиз преобразователя поляризаций с Е-тройником Yобразной формы, на фиг. 4, 5, 6 - с Е-тройником Y-образной формы с равномерно изогнутыми входными плечами в Е-плоскости, на фиг. 7, 8, 9 - с Е-тройником Т-образной формы, на фиг. 10, 11, 12 - пояснения при приеме волн линейной поляризации, на фиг. 13, 14 поперечные распределения полей волн Н11 линейных ортогональных поляризаций в круглом волноводе (KB), на фиг. 15, 16 - распределения токов проводимости J|| и J⊥ на внутренней поверхности боковых стенок KB, наводимых волнами Н11 линейной ортогональной поляризации.
Преобразователь поляризаций фиг. 1 содержит KB 1 с короткозамыкателем 2 и продольными щелями возбуждения (ЩВ) 3 и 4 в боковых стенках, входные плечи 5 и 6 Етройника 7 Y-образной формы, выполненные в виде отрезков прямоугольных волноводов
(ОПВ) с изгибами в Е-плоскости и присоединенные к боковым стенкам KB в местах расположения ЩВ, и выходное плечо 8 Е-тройника в виде отрезка дополнительного прямоугольного волновода (ДПВ), проходной управляемый фазовращатель 9 на 0°, 90°, 180°,
270° во входном плече 5.
Преобразователь поляризаций фиг. 4 содержит KB 10 с короткозамыкателем 11 и продольными ЩВ 12 и 13 в боковых стенках, входные плечи 14 и 15 Е-тройника 16 Yобразной формы, выполненные в виде ОПВ, равномерно изогнутых в Е-плоскости, и присоединенные к боковым стенкам KB в местах расположения ЩВ, и выходное плечо 17 Етройника в виде отрезка ДПВ, проходной управляемый фазовращатель 18 на 0°, 90°, 180°,
270° во входном плече 12.
Преобразователь поляризаций фиг. 7 содержит KB 19 с короткозамыкателем 20 и продольными ЩВ 27 и 22 в боковых стенках, входные плечи 23 и 24 Е-тройника 25 Т-образной формы, выполненные в виде ОПВ с изгибами в Е-плоскости и присоединенные к боковым стенкам KB в местах расположения ЩВ, и выходное плечо 26 Е-тройника в виде
отрезка ДПВ, проходной управляемый фазовращатель 27 на 0°, 90°, 180°, 270° во входном
плече 23.
У трех преобразователей ОПВ входных и выходного плеч равны по длине, входные
плечи расположены перпендикулярно к боковым стенкам KB, внутренние сечения ОПВ
совмещены с поперечными сечениями ЩВ, в одном из входных плеч располагается проходной управляемый фазовращатель 9 или 18, или 27 на 0°, 90°, 180°, 270°.
Преобразователи поляризаций фиг. 1, 4 и 7 работают следующим образом.
Случай 1.
Режим приема. Волна круговой поляризации правого направления вращения.
Волна Н11 круговой поляризации правого направления вращения со входа KB 1 или
KB 10, или KB 19 "Нкр, Вх" как падающая распространяется вдоль круглого волновода по
стрелке "Нкр, Вх" в сторону короткозамыкателя 2 или 11, или 20 и отражается от последнего с коэффициентом отражения |Г| = 1, образуя отраженную волну, распространяющуюся по KB в обратном направлении (против стрелки "Нкр, Вх"). Падающая и отраженная
волны, интерферируя, образуют вдоль KB слева от короткозамыкателя стоячие волны полей в волноводе и поверхностных токов проводимости на внутренней поверхности боковых стенок KB с пучностями магнитного поля и токов проводимости в сечениях KB, отстоящих от короткозамыкателя на расстояниях 1к = nλв/2, где λв - длина волны H11 в KB,
n = 0, 1, 2,…. При n>0 расстояния lк равны λв/2, 2λв/2, 3λв/2 и т.д.
Продольные ЩВ 3 и 4 или 12 и 13, или 21 и 22 в боковых стенках KB 1 или KB 10,
или KB 19 и являющиеся их продолжением ОПВ 5 и 6 или 14 и 15 или 23 и 24 входные
плечи Е-тройника расположены так, что середины продольных размеров ЩВ и широких
стенок ОПВ ащ совмещены с пучностями магнитных полей волн Н11 линейной поляриза-
4
BY 9909 C1 2007.10.30
ции, образующих волну Н11 круговой поляризации, и токов проводимости J|| и J⊥ на внутренней поверхности боковых стенок KB, наводимых этими ортогональными волнами.
Токи проводимости, перпендикулярные широким размерам ЩВ и боковых стенок
ОПВ ащ, возбуждают продольные ЩВ 3 и 4 или 12 и 13, или 21 и 22 и через ОПВ 5 и 6 или
r
14 и 15, или 23 и 24 волнами Н10 линейной поляризации с ориентацией вектора E параллельно узким стенкам этих ОПВ. Так как ЩВ расположены в пучностях токов проводимости, то практически вся энергия этих токов и ортогональных волн Н11 линейной поляризации KB переходит в энергию волн Н10 линейной поляризации в ОПВ. Волна Н11 круговой
поляризации KB полностью преобразуется в две волны Н10 линейной поляризации, распространяющиеся вдоль ОПВ входных плеч Е-тройников 7 или 16, или 25 от ЩВ в сторону выходных плеч 8 или 17, или 26.
В сечениях перехода входных плеч в выходное плечо Е-тройников волны линейной
поляризации обоих входных плеч складываются, как в сумматоре [4], векторно и образуют одну волну Н10 линейной поляризации в выходных плечах 8 или 17, или 26. Для получения максимальной мощности этой волны в выходных плечах Е-тройника сложение волн
Н10 обоих входных плеч должно быть синфазным. Синфазность обеих волн Н10 входных
плеч Е-тройников при их одинаковой длине lвх1 = lвх2 в сечении суммирования достигается
за счет задержки фазы одной из волн Н10 в одном из входных плеч, например 5 или 14,
или 23, в проходном управляемом фазовращателе 9 или 18, или 27 на ϕ = 90°. В результате
суммарная волна Н10 распространяется вдоль выходного плеча Е-тройника к его выходу
по стрелке "Н10, Вых".
Случай 2.
Режим приема. Волна круговой поляризации левого направления вращения.
Все аналогично случаю 1. Отличие состоит в том, что для получения максимальной
мощности волны Н10 линейной поляризации в выходных плечах Е-тройника - синфазного
сложения волн Н10 обоих входных плеч при их одинаковой длине lвх1 = lвх2 - задержка фазы одной из волн Н10 в одном из входных плеч, например 5 или 14, или 23, в проходном
управляемом фазовращателе 9 или 18, или 27 на ϕ = 270° (ϕ = -90°). Суммарная волна Н10
распространяется вдоль выходного плеча Е-тройника к его выходу по стрелке "Н10, Вых".
Случай 3.
Режим приема. Волна линейной поляризации. Вертикальная или горизонтальная.
Пусть волна Н11 линейной поляризации поступает на вход KB 1 или KB 10, или KB 19
r
под углом 45° относительно системы координат XOY (фиг. 10). Представим вектор E в
r
r
r
r
виде двух составляющих E г и E в , как показано на фиг. 11, 12. Составляющие E г и E в
волны Н11 линейной наклонной поляризации со входа KB 1 или KB 10, или KB 19 "Нлин,
Вх" как падающие распространяются вдоль круглого волновода по стрелке "Нлин, Вх" в
сторону короткозамыкателя 2 или 11, или 20 и отражаются от последнего с коэффициентом отражения |Г| = 1, образуя отраженные волны, распространяющиеся по KB в обратном
направлении (против стрелки "Нлин, Вх"). Падающая и отраженная волны, интерферируя,
образуют вдоль KB слева от короткозамыкателя стоячие волны полей в волноводе и поверхностных токов проводимости на внутренней поверхности боковых стенок KB с пучностями магнитного поля и токов проводимости в сечениях KB, отстоящих от короткозамыкателя на расстояние lк = nλв/2, где λв - длина волны H11 в KB, n = 0, 1, 2,… .
Далее все аналогично случаю 1. Отличие состоит только в том, что в случае волны
круговой поляризации левого или правого направлений вращения линейные составляюr
r r
r
щие волны H11 в круглом волноводе определяются как E x = E y , E x ⊥ E y , ϕх = ϕу ± 90°, то
для линейной поляризации ϕх = ϕу ± 180° (0° или 180°). Поэтому для получения максимальной мощности волны Н10 линейной поляризации в выходных плечах Е-тройника,
сложение волн Н10 обоих входных плеч должно быть синфазным. Синфазность обеих волн
Н10 входных плеч Е-тройников при их одинаковой длине lвх1 = lвх2 в сечении суммирова-
5
BY 9909 C1 2007.10.30
ния достигается за счет задержки фазы одной из волн Н10 в одном из входных плеч, например 5 или 14, или 23, в проходном управляемом фазовращателе 9 или 18, или 27 на
ϕ = 0° (для линейной вертикальной) и ϕ = 180° (для линейной горизонтальной). Суммарная волна Н10 распространяется вдоль выходного плеча Е-тройника к его выходу по
стрелке "Н10, Вых".
В целях подтверждения осуществимости заявляемого преобразователя поляризаций
изготовлен макет преобразователя с Е-тройником Т-образной формы со следующими характеристиками:
рабочая частота f0 = 8,525 ГГц;
рабочая длина волны в свободном пространстве λ = 3,5 см;
радиус KB R = 0,38λ = 1,3 см;
критическая длина волны в KB λкpН11 = 3,41R = 4,4 см;
длина волны в KB λв = 5,8 см;
длина ЩВ и широких стенок плеч Е-тройника ащ = 0,62λ, = 2,2 см;
ширина ЩВ и узких стенок плеч Е-тройника bщ = 0,5ащ = 1,1 см;
критическая длина волны в ОПВ и ДПВ плеч Е-тройника λкpН10 = 4,4 см;
длина волны в волноводах плеч Е-тройника λв1 = 6 см;
длина KB lв = 15 см;
длина входных плеч Е-тройника lвх1 = lвх2 = 8 см;
длина выходного плеча Е-тройника lвых = 8 см.
Преобразователь поляризаций изготовлен из латуни Л69. Использовался фазовращатель дискретный ЯШ 2.244.002.
Покажем, что предлагаемый преобразователь поляризаций технологически реализуется и позволяет волну Н10 прямоугольного волновода преобразовать в волну Н11 круглого
волновода линейной горизонтальной или линейной вертикальной поляризации, или круговой поляризации левого или правого направлений вращения и обратно, т.е. составляет
техническое решение.
Согласно [5, стр. 191], поляризованное по кругу поле волны Н11 KB представляет собой векторную сумму двух независимых пространственно ортогональных волн Н10 линейной поляризации с равными амплитудами, сдвинутых по фазе на ±π/2. Следовательно, в
любой момент времени в любом сечении KB поле волны Н11 круговой поляризации представляет собой сумму полей двух независимых пространственно ортогональных волн Н10
линейной поляризации с равными амплитудами и сдвинутыми по фазе на ±π/2 (сдвинутыми во времени на четверть периода).
Зафиксируем в произвольный момент времени пространственно ортогональные поля
r
волн Н11 линейной поляризации, положив в одной из них вектор E|| параллельно оси OY
(фиг. 13), назовем эту волну параллельной. Тогда вторая пространственно ортогональная
r
волна Н11 линейной поляризации будет иметь ориентацию вектора E ⊥ перпендикулярно
оси OY (фиг. 14), назовем ее перпендикулярной. ЩВ 28 (фиг. 13), соответствующая щелям 4 фиг. 1 или 13 фиг. 4, или 22 фиг. 7, расположена на боковой стенке KB 1 или KB 10,
r
или KB 19 в плоскости, параллельной вектору E|| и плоскости YOZ, а ЩВ 29 (фиг. 14),
соответствующая щелям 3 фиг. 1 или 12 фиг. 4, или 21 фиг. 7 - в плоскости, параллельной
r
вектору E ⊥ и плоскости XOZ, так что ЩВ 3 и 4 фиг. 1 или 12 и 13 фиг. 4, или 21 и 22
фиг. 7 расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, проходящих через ось KB
и продольные оси ЩВ.
Токи проводимости, наводимые на боковых стенках KB магнитным полем параллельr
r
ной волны E|| , обозначим через Jx|| и Jy||, магнитным полем перпендикулярной волны E ⊥ через Jx⊥ и Jy⊥.
6
BY 9909 C1 2007.10.30
Отметим следующие особенности полей в KB и токов проводимости на боковых стенках KB, закороченного на конце. Во-первых, поля и токи образуют вдоль волновода слева
от короткозамыкателя стоячую волну магнитного поля и токов проводимости Jx и Jy в сечениях, находящихся от короткозамыкателя на расстоянии lк = nλв/2, где λв - длина волны
в KB, n = 0, 1, 2,… [6, стр. 24, рис. 12]. Во-вторых, распределения токов проводимости Jx и
r
Jy вдоль боковых стенок волновода будут разными для параллельной E|| и перпендикуr
лярной E ⊥ волн [7, стр. 648, рис. XVI.13]; эти распределения во взаимно перпендикулярных плоскостях YOZ и XOZ в местах расположения ЩВ приведены на фиг. 15, 16; на
r
r
фиг. 15 - для параллельной волны E|| , на фиг. 16 - для перпендикулярной волны E ⊥ . Согласно [7, стр. 648, рис. XVI.13], щель 30, соответствующая щелям 28 фиг. 13, 4 фиг. 1, 13
r
фиг. 4 и 22 фиг. 7, возбуждается током проводимости Jy|| параллельной волны E|| , а щель
31, соответствующая щелям 29 фиг. 14, 3 фиг. 1, 12 фиг. 4 и 21 фиг. 7 - током Jx⊥ перпенr
дикулярной волны E ⊥ .
Через эти ЩВ возбуждаются входные плечи 5 и 6 или 12 и 13, или 21 и 22 Е-тройниr
ков 7 или 16, или 25 волнами Н10 линейной поляризации с ориентацией вектора E в каждом из плеч параллельно узким стенкам и токам Jy|| и Jx⊥ соответственно. Таким образом,
волна Н11 круговой поляризации KB разделяется на две волны Н10 линейной поляризации
в ОПВ входных плеч Е-тройника, распространяющиеся от ЩВ к выходному плечу.
В сечении начала входного плеча Е-тройников обе волны Н10 суммируются векторно и
образуют волну Н10 в выходном плече. Для получения максимальной мощности волны Н10
в выходном плече необходимо, чтобы обе волны Н10 входных плеч Е-тройников в сечении
суммирования были синфазны. Так как в KB ортогональные пространственные составляющие волны Н11 линейной поляризации находятся в квадратуре, т.е. сдвинуты по фазе
на ±π/2 (или во времени на четверть периода), то во входных плечах Е-тройника необходимо скомпенсировать эту фазу в ±90°. Синфазность обеих волн Н10 входных плеч Етройников при их одинаковой длине lвх1 = lвх2 в сечении суммирования достигается за счет
задержки фазы одной из волн Н10 в одном из входных плеч на ϕ = 90° для волны круговой
поляризации правого направления вращения, на ϕ = 270° (ϕ = -90°) для волны круговой
поляризации левого направления вращения, на ϕ = 0° и ϕ = 180° для волн линейной вертикальной и линейной горизонтальной поляризаций соответственно. В результате этой
компенсации фаз обе волны Н10 входных плеч Е-тройников проходят к сечению суммирования синфазно.
Эффективность возбуждения волн Н10 линейной поляризации в ОПВ входных плеч Етройников будет максимальной в том случае, когда середины продольных размеров ЩВ
совмещены с пучностями токов возбуждения Jx|| и Jy⊥, потому что в пучностях амплитуды
этих токов максимальны. Эти пучности располагаются на расстоянии от короткозамыкателя lк = nλв/2, а это и есть формула (2) описания.
В теории волноводов доказывается, что высшие типы волн в волноводах практически
затухают на длине волновода lв ≥ λв [8, стр. 132] от неоднородности. Считая неоднородностями в Е-тройниках ЩВ на входах входных плеч и сечение суммирования для выходного
плеча, находим, что длины lвх1, lвх2 и lвых должны быть lвх1≥λв1, lвх2≥λв1, и lвых≥λв1, а это и
есть формулы (4, 5, 6) описания.
Считая неоднородностью KB ЩВ в боковых стенках, находим длину KB между ЩВ и
входом "Нкр, Вх", равную длине волны λв в КВ. Так как ЩВ находятся на расстоянии
lк = λв/2 от короткозамыкателя, то общая длина lв KB между входом и короткозамыкателем должна быть lв>λв + λв/2 или lв ≥ 2λв, а это и есть формула (1) описания.
При конструировании ОПВ должны выполняться условия одноволновости и согласования ОПВ со щелями возбуждения.
7
BY 9909 C1 2007.10.30
Условие одноволновости волны Н10 в ОПВ выглядит как 0,51λ≤ащ≤0,75λ, bщ = 0,5ащ [7,
стр. 472], где ащ - размер широкой стенки ОПВ, bщ - размер узкой стенки ОПВ, λ - длина
волны в свободном пространстве.
Для согласования ОПВ с ЩВ в боковых стенках KB необходимо добиться равенства
внешней проводимости щелей Gщ и волновой проводимости G0 ОПВ [9, стр. 108], где
G0 = l/Z0, Z0 - волновое сопротивление прямоугольного волновода с волной типа Н. Согласно [9, стр. 110, табл. 5.1 или 10, стр. 202], равенство Gщ=G0 достигается при выборе ащ
из интервала от 0,61λ до 0,63λ, bщ = 0,5ащ, где ащ - продольный размер ЩВ и широкой
стенки ОПВ, bщ - поперечный размер ЩВ и узкой стенки ОПВ. Последние размеры ащ и
bщ удовлетворяют одновременно и условиям одноволновости волны Н10 в плечах Етройников, и условиям согласования ОПВ со ЩВ. Это и есть формула (3) описания.
Проведенный анализ показывает, что предлагаемый преобразователь поляризаций отвечает критериям новизны и изобретательского уровня, является техническим решением,
технически реализуется и может быть использован в трактах СВЧ для преобразования
волны линейной поляризации в прямоугольном волноводе в волну линейной горизонтальной или линейной вертикальной поляризации, или волну круговой поляризации левого
или правого направлений вращения в круглом волноводе и обратно.
Источники информации:
1. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ: Учеб. для радиотехнич. спец. вузов. - М.:
Высшая школа, 1988.
2. Патент России 2139612, МПК Н 01Р 1/16, 1999.
3. Патент России 2136087, МПК Н 01Р 1/16, 1999.
4. А.с. СССР 943927, МПК Н 01Р 1/16, 1982.
5. Ширман Я.Д. Радиоволноводы и объемные резонаторы. - М.: Связьиздат, 1959.
6. Измерения на сверхвысоких частотах. Пер. с англ. Под ред. В.Б. Штейншлейгера. М.: Сов. радио, 1952.
7. Драбкин А.Л., Зузенко В.Л. Антенно-фидерные устройства. - М.: Сов. радио, 1961.
8. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ / Под ред. академика Н.Д. Девяткова: Учебник для студентов вузов по специальности "Электронные приборы". - М.: Высшая школа,
1970.
9 Воскресенский Д.И., Грановская Р.А., Давыдова Н.С. и др. Антенны и устройства
СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток: Учебн. пособие для вузов / Под
ред. Д.И. Воскресенского. - М.: Радио и связь, 1981.
10. Жук М.С, Молочков Ю.Б. Проектирование антенно-фидерных устройств. - М.-Л.:
Энергия, 1966.
Фиг. 2
Фиг. 3
8
BY 9909 C1 2007.10.30
Фиг. 4
Фиг. 5
Фиг. 6
Фиг. 7
Фиг. 8
Фиг. 9
9
BY 9909 C1 2007.10.30
Фиг. 10
Фиг. 11
Фиг. 13
Фиг. 12
Фиг. 14
Фиг. 15
Фиг. 16
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
10
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
595 Кб
Теги
by9909, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа