Волноводный частотный разделитель

 

ВОЛНОВОДНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬ, содержащий основной и вспомогательный прямоугольные волноводы , связанные через резонатор передачи, выполненный в виде отрезка линии передачи , характеристическое сопротивление которого меньше характеристического сопротивления основного и всйомогательного прямоугольных волноводов, отличающийся тем, что, с целью увеличения развязки входа и выхода основного прямоугольного волновода на частоте разделения сигналов, резонатор передачи включен в основной прямоугольный волновод со стороны его узкой стенки. (Л 7 / / / / /V со со г //ХХ/ХХУ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

СЮ

М

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3475929/18-09 (22) 23.07,82 (46) 15.07.84. Бюл. № 26. (72) Ю. В. Алексеев, Э. Е. Беспечанский, В. И. Калинин, Н. П. Соловьев и В. Н. Ступин (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (53) 621.372.852 (088.8) (56) 1. Патент США № 3889213, кл. 333 — 73, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 624325, кл. Н 01 P 1/209, 1976 (прототип).

-ЫА. 1103310 А (54) (57) ВОЛНОВОДНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ

РАЗДЕЛИТЕЛЬ, содержащий основной и вспомогательный прямоугольные волноводы, связанные через резонатор передачи, выполненный в виде отрезка линии передачи, характеристическое сопротивление которого меньше характеристического сопротивления основного и. вспомогательного прямоугольных волноводов, отличающийся тем, что, с целью увеличения развязки входа и выхода основного прямоугольного волновода на частоте разделения сигналов, резонатор передачи включен в основной прямоугольный волновод со стороны его узкой стенки.

11О331О

Изобретение относится к радиотехнике

СВЧ и может быть использовано в антеннофидерных системах радиорелейной аппаратуры и радиолокационных станций.

Известен волноводный частотный разделитель, содержащий отрезки основного и вспомогательного прямоугольных волноводов и резонатор передачи между ними в виде полуволнового на частоте разделения отрезка круглого или прямоугольного волновода, включаемого в основной прямоугольный волновод по его широкой стенке, и включаемые в основной прямоугольный волновод резонаторы режекции.

Передача мощности со входа на выход зависит от добротности резонатора передачи, от качества его соединения с основным и вспомогательным прямоугольными вол новодами, от длины резонатора передачи (1).

Основные недостатки известного разделителя заключаются в больших продольных и поперечных габаритах, наличии потерь мощности при передаче через резонатор передачи из-за несовершенства его внутренних поверхностей, возникновения полей высших типов на ртверстиях связи. 25

Наиболее близким техническим решением к изобретению является волноводный частотный разделитель, содержащий основной и вспомогательный прямоугольные волноводы, связанные через резонатор передачи, выполненный в виде отрезка линии передачи, характеристическое сопротивление которого меньше характеристического сопротивления основного и вспомогательных прямоугольных волноводов, и включенный в широкую стенку основного прямоутольного вол новода (2) .

В этом волноводном частотном разделителе уменьшаются гродольные габариты, снижаются потери мощности при разделении из-за уменьшения интенсивности полей высших типов на краях резонатора передачи. 40

Недостаток данного разделителя состоит в развязке входа и выхода основного прямоугольного волновода на частоте разделения из-за невысокой добротности резонатора передачи.

Цель изобретения — увеличение раз45 вязки входа и выхода основного прямоугольного волновода на частоте разделения сигналов.

Для этого в волноводном частотном разделителе, содержащем основной и вспомогательный прямоугольные волноводы, связанные через резонатор передачи, выполненный в виде отрезка линии передачи, характеристическое сопротивление которого меньше характеристического сопротивления основного и вспомогательного прямоуголь- 55 ных волноводов, резонатор передачи включен в основной прямоугольный волновод со стороны его узкой стенки.

На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого волноводного частотного разделителя; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Волноводный частотный разделитель содержит основной и вспомогательный прямоугольные вблноводы 1 и 2 соответственно, которые связаны через резонатор передачи 3, представляющий собой отрезок линии передачи, характеристическое сопротивление основного и вспомогательного прямоугольных волноводов 1 и 2. Резонатор передачи 3 включен в основной прямоугольный волновод 1 со стороны его узкой стенки 4 и конструктивно может быть выполнен, например, в виде отверстия 5 в утолщенной узкой стенке 4.

Волноводный частотный разделитель работает следующим образом.

Связь между основным и вспомогательным прямоугольными волноводами 1 и 2 через резонатор передачи 3 зависит от эквивалентного расстояния между этими волноводами. Если это расстояние равно половине длины волны, то отсос мощности из основного прямоугольного волновода 1 во вспомогательный прямоугольный волновод

2 резко увеличивается.

В данной конструкции, когда резонатор передачи 3 расположен со стороны узкой стенки 4 основного прямоугольного волновода 1, эквивалентное расстояние между основным и вспомогательным прямоугольными волноводами 1 и 2 отсчитывается между плоскостью средних линий основного прямоугольного волновода 1 и началом вспомогательного прямоугольного волновода 2, т. е. складывается из длины 1 резонатора передачи 3 и полуширины основного прямоугольного волновода 1. Поскольку на частоте разделения эквивалентное расстояние между основным и вспомогательным прямоугольными волноводами 1 и 2 равно половине длины волны, то можно констатировать, что длина резонатора передачи 3 будет меньше половины длины волны.

Эквивалентная длина резонатора передачи 3 (без учета краевых емкостных эффектов на его концах) может быть рассчитана по формуле (1) где Я -резонансная длина волны в свободном пространстве;

Я„ — резонансная длина волны в резонаторе передачи 3; а — ширина основного прямоугольного волновода 1.

Из (1) следует, что

f= — — — т.е. (а. * яд ЮЛА я

3 2. P3, - - з

Длина резонатора передачи 3 будет меньше 3 из-за укорачивающего действия емкостных эффектов.

1103310

А -А сне.2

Составитель Н. Ткачева

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4829/41 Тираж 59! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, длина резонатора передачи 3 при его включении со стороны узкой стенки 4 основного прямоугольного волновода 1 должна быть значительно короче, чем при его включении со стороны широкой стенки. Поскольку потери в резонаторе передачи 3, как отрезке линии передачи, пропорциональны его длине, то добротность .резонатора передачи 3 увеличивается, что обуславливает увеличение отсоса мощности при резонансе из основного прямоугольного 10 волновода 1 во вспомогательный прямоугольный волновод 2. При этом увеличивается развязка между входом и выходом основного прямоугольного волновода на частоте разделения.

Экспериментальные исследования показали, что длина резонатора передачи сокращается до — — при л» Лд

2О 2 в прототипе, а развязка вход и выход основного прямоугольного волновода увеличивается до 27 дБ, а в прототипе она составляет 20—

22 дБ,.при тех же значениях входного коэффициента стоячей волны 1,05.