Коаксиальный тракт
Владельцы патента RU 2544764:
Открытое акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения (RU)
Изобретение относится к радиотехнике, к конструктивному выполнению жестких коаксиальных трактов передачи и может быть использовано в антенно-волноводной и измерительной СВЧ технике. Техническим результатом является повышение надежности работы коаксиального тракта путем упрощения конструкции за счет сокращения количества деталей. Коаксиальный тракт состоит из корпуса 1, в котором выполнены пазы прямоугольного сечения. В пазы один на другой уложены две части изолятора 4. На сопрягаемых плоскостях частей изолятора 4 имеются пазы, удерживающие помещенный в них внутренний проводник 3. Вся конструкция закрывается плоской крышкой 2, замыкающей контур внешнего проводника коаксиального тракта. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к радиотехнике, к конструктивному выполнению жестких коаксиальных трактов передачи и может быть использовано в антенно-волноводной и измерительной СВЧ технике.
Известен волноводный тракт, содержащий не менее двух волноводных линий (Сазонов Д.М. и др. Устройства СВЧ: Учебное пособие. / Под ред. Д.М. Сазонова. - М.: Высшая школа, 1981, с.7-9).
Недостатками данной конструкции являются:
- большое количество фланцевых соединений, приводящее к потерям сигнала;
- большие габаритные размеры и низкая степень интеграции.
Перед авторами стояла задача создания коаксиального тракта, содержащего небольшое количество деталей с высокими техническими параметрами.
Задача решена за счет того, что коаксиальный тракт представляет собой механически собираемую конструкцию, состоящую из центрального проводника, деталей изолятора и внешнего проводника.
Коаксиальный тракт включает не менее двух коаксиальных линий, причем коаксиальные линии содержат изгибы, разветвления, эквидистантные повороты, при этом внешний проводник выполнен в виде двух сопрягаемых частей, по крайней мере в одной из которых выполнены объединенные между собой пазы прямоугольного сечения, в которые помещен изолятор, заполняющий внутренний объем внешнего проводника, выполненный в виде двух вкладышей прямоугольного сечения из изоляционного материала, установленных один над другим, имеющих углубления на сопрягаемых поверхностях вдоль продольной оси каждого из участков коаксиальной линии, в которых зафиксирован внутренний проводник с сечением, равным сечению паза в изоляторе, при этом согласование импедансов между участками коаксиального тракта осуществляется изменением ширины внутреннего проводника и паза изолятора при их неизменной толщине, внешний проводник, изолятор, внутренний проводник механически объединены между собой в единую конструкцию, образующую систему коаксиальных элементов, а выходные коаксиальные соединители выполнены соосно с подводящим внутренним проводником.
Коаксиальный тракт имеет ортогональные к внутреннему проводнику выходные коаксиальные соединители.
Коаксиальный тракт имеет соосные с подводящим внутренним проводником переходы на полосковую линию.
Связь между участками тракта с разделенными внутренними проводниками осуществлена через изолятор, выполненный из материала изолятора коаксиальной линии.
Связь между участками тракта с разделенными внутренними проводниками осуществлена через изолятор, выполненный из материала, отличного от материала изолятора коаксиальной линии.
На наружных поверхностях внешнего проводника выполнены радиаторы системы охлаждения.
Заявляемый коаксиальный тракт обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.
Заявляемый коаксиальный тракт, по мнению заявителя и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.
Сущность предлагаемого решения поясняется с помощью чертежей, где:
- на фиг.1 - вариант конструктивной реализации коаксиального тракта;
- на фиг.2 - электрическая схема коаксиального тракта;
- на фиг.3 - продольное сечение коаксиального тракта.
Коаксиальный тракт состоит из корпуса 1, в котором выполнены пазы прямоугольного сечения. В пазы один на другой уложены две части изолятора 4. На сопрягаемых плоскостях частей изолятора 4 имеются пазы, удерживающие помещенный в них внутренний проводник 3. Вся конструкция закрывается плоской крышкой 2, замыкающей контур внешнего проводника коаксиального тракта.
Выходы коаксиального факта представляют собой соосный или ортогональный к внутреннему проводнику 3 коаксиальные соединители 5 и 6 с коаксиальной линии прямоугольного сечения на круглую коаксиальную линию. Также переход может осуществляться на соосную (симметричную или несимметричную) полосковую линию. В качестве примера приведено включение в коаксиальный тракт микрополосковой согласованной нагрузки 7. При необходимости связи между разделенными участками тракта можно осуществить либо через изолятор, выполненный из материала изолятора коаксиальной линии, либо через изолятор, изготовленный из другого материала.
Электрическая схема коаксиального тракта содержит следующие элементы:
XW1, XW4, XW6, XW7 - ортогональные внутреннему проводнику выходные коаксиальные соединители;
XW2, XW3, XW5 - соосные с внутренним проводником выходные коаксиальные соединители;
WR1-WR6 - микрополосковые согласованные нагрузки,
W1 - ответвитель направленный первого рода (связь осуществляется через участки, заполненные материалом, отличным от материала изолятора коаксиальной линии);
W4 - ответвитель направленный второго рода (связь осуществляется через участки, заполненные материалом изолятора коаксиальной линии);
W2, W3, W5 - кольцо гибридное.
Согласование различных участков коаксиального тракта, имеющих отличные друг от друга импедансы коаксиальных линий, осуществляется изменением ширины внутреннего проводника и паза изолятора при их неизменной толщине. Данный тип согласования позволяет упростить конструкцию коаксиального тракта и технологичность его выполнения.
В случае необходимости отвода тепла от коаксиального тракта на наружных поверхностях корпуса 1 и крышки 2 могут быть выполнены радиаторы системы охлаждения в виде ребер.
Для проверки правильности принятых технических решений на предприятии разработаны и испытаны с положительным результатом ряд СВЧ устройств, в которых применен заявляемый коаксиальный тракт, что подтверждает соответствие заявляемого решения критерию «промышленная применимость» для изобретения.
1. Коаксиальный тракт, содержащий не менее двух коаксиальных линий, отличающийся тем, что коаксиальные линии содержат изгибы, разветвления, эквидистантные повороты, при этом внешний проводник выполнен в виде двух сопрягаемых частей, по крайней мере в одной из которых выполнены объединенные между собой пазы прямоугольного сечения, в которые помещен изолятор, заполняющий внутренний объем внешнего проводника, выполненный в виде двух вкладышей прямоугольного сечения из изоляционного материала, установленных один над другим, имеющих углубления на сопрягаемых поверхностях вдоль продольной оси каждого из участков коаксиальной линии, в которых зафиксирован внутренний проводник с сечением, равным сечению паза в изоляторе, при этом согласование импедансов между участками коаксиального тракта осуществляется изменением ширины внутреннего проводника и паза изолятора при их неизменной толщине, внешний проводник, изолятор, внутренний проводник механически объединены между собой в единую конструкцию, образующую систему коаксиальных элементов, а выходные коаксиальные соединители выполнены соосно с подводящим внутренним проводником.
2. Коаксиальный тракт по п.1, отличающийся тем, что коаксиальный тракт имеет ортогональные к внутреннему проводнику выходные коаксиальные соединители.
3. Коаксиальный тракт по п.2, отличающийся тем, что коаксиальный тракт имеет соосные с подводящим внутренним проводником переходы на полосковую линию.
4. Коаксиальный тракт по п.3, отличающийся тем, что связь между участками тракта с разделенными внутренними проводниками осуществлена через изолятор, выполненный из материала изолятора коаксиальной линии.
5. Коаксиальный тракт по п.3, отличающийся тем, что связь между участками тракта с разделенными внутренними проводниками осуществлена через изолятор, выполненный из материала, отличного от материала изолятора коаксиальной линии.
6. Коаксиальный тракт по п.3, отличающийся тем, что на наружных поверхностях внешнего проводника выполнены радиаторы системы охлаждения.
