Переменный сверхвысокочастотный аттенюатор

Переменный сверхвысокочастотный аттенюатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1!11003212 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву —. (22)Заявлено 28. l2. 81 (21) 3370380/18-08 (53)M. Кл. с присоединением заявки РЙ—

Н 01 Р 1/22

Гесуаврстееннь4 кемнтет

СССР (23) П риоритет—

Опубликовано 07. 03.83. Бюллетень М 9. ae аенем нзабретеннй и еткрытий (5З) УДК 621. 372. .852.3(088.8) Дата опубликования описания 07. 03. 83 г = В.М. Балашов, В. Л. Гулюшин и В. Н. Красок

1

l т

Г

Северо-Западный заочный политехнический институт и Ленинградскийинститут авиационного приборостроения (72) Авторы изобретения (71) Заявители (5тт) ПЕРЕМЕННЫЙ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ АТТЕНЮАТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при построении различных измерительных устройств, в частности, в системах измерения модуля и фазы коэффициента прохождения при исследовании электри- s ческой толщины диэлектрических изделий с высокой точностью.

Известен переменный сверхвысокочастотный аттенюатор поляризационного типа, состоящий из трех волноводных секций, крайние из которых являются переходными от прямоугольного волновода к цилиндрическому и закреплены неподвижно. Средняя секция представляет собой волновод круглого сечения и может вращаться вокруг .йродольной оси. Внутри каждой секции имеется поглощающая пластина с поверхностным сопротивлением несколько сот Ом на квадратный сантиметр. В крайних секциях эти пластины расположены параллельно широким стенкам волновода и выполняют роль фильтра. В круглом

2 волноводе пластина расположена по диаметру (1 ).

К недостаткам такого аттенюатора относится сложность и громоздкость конструкции и сравнительно высокое значение начального затухания (порядка 0,1 дБ), что ограничивает его применение при изменении слабых сравнимых с величиной начального затухания сигналов.

Известен переменный сверхвысокочастотный аттенюатор, содержащий прямоугольный волновод с продольной щелью в середине одной из широких стенок, через которую введена регулирующая пластина, установленная параллельно узким стенкам с возможностью перемещения перпендикулярно широкой стенке. Указанный аттенюатор прост по конструкции j 2 1

Недостатком известного переменного аттенюатора является влияние вносимого регулируемого затухания на фазу проходящей электромагнитной волны, 3 1003 т. е. фаза эпектр. н:>г>» г .г> .i> поля на выходе есть вели ->и»а п . ре «.нна я и Мо жет отличаться от фазы на входе на величину, измеряемую десятками градусов. 5

Цель изобретения - уменьшение влияния регулируемого затухания на фазу проходящей электромагнитной волны.

Для достижения поставленной цели в переменном сверхвысокочастотном ат- 1О тенюаторе по оси прямоугольного волновода параллельно широким стенкам, размещена металлическая перегородка со щелью под регулирующую пластину, а регулирующая пластина выполнена из 15 диэлектрика и имеет форму параллелограмма, высота которого не превышает половины размера узкой стенки прямоугольного волновода.

На фиг. показана конструкция пе-. щ ременного сверхвысокочастотного аттенюатора; на фиг, 2 - вид Я на фиг. 1; на фиг. 3 - эпюры напряжений.

Переменный сверхвысокочастотный аттенюатор состоит из прямоугольного у волновода с продольной щелью 2 в середине одной из широких стенок 3, через которую введена регулирующая пластина 4, выполненная из диэлектрика и имеющая форму параллелограмма, высота З1 которого не превышает половины размера узкой стенки 4. Регулирующая пластина 4 установлена параллельно узким стенкам 5 с возможностью перемещения перпендикулярно широким стенкам 3.

По оси прямоугольного волновода 1 раз3S мещена параллельно широким стенкам 3 металлическая перегородка 6 со щелью

7 под регулирующую пластину 4.

Аттенюатор работает следующим об40 разом.

Сверхвысокочастотный сигнал, поступающий на вход, делится на две равные части, так как прямоугольный волновод 1, разделенный на две части металлической перегородкой 6, аналогичен делителю электромагнитной энергии.

Предположим, что в начальный момент регулирующая пластина 4 расположена в щели 7 симметрично относительно плоскости металлической перегородки

6. Тогда при условии изотропности диэлектрика регулирующей пластины 4 по толщине и однородности материала, а также симметричности частей прямоугольного вол>« вода 1 об части сверхвы- сокочастот»> о сигнала ll: ll - при1 ll обре ахают одн»ак»я>>й> rl>;> з.>г»,» сляи и на вь>х л ря» > <" l>!. > !i . >I-I >и:> 1

2!2 4 сумма этих сигналов 0 - (без учета потерь) равна по модулю сигналу, кото рый поступает на вход, но по фазе с тстает от входного на угол E (фиг. 3а), т.е. затухание сигнала, пройденного через аттенюатор, равно нулю, но зато имеется начальный фазовый сдвиг.

При перемещении регулирующей пластины 4 относительно плоскости металлической перегородки б фазовые сдвиги в обеих частях прямоугольного волновода меняются разнополярно, т.е. в одной увеличиваются (+ Ч) в результате того, что там находится большая часть регулирующей пластины 4, а в другой части прямоугольного волновода уменьшаются (-gV) вследствие того, что в ней расположена .меньшая часть регулирующей пластины 4. Сумма сигналов U и U на выходе U -есть векторная сумма, которая является функцией разнополярных неравных фазовых сдвигов +ь > и — ь Y (фиг. 36).

Размеры регулирующей пластины 4, т.е. ее длина и толщина, а также величина диэлектрической проницаемости материала выбираются из условия получения необходимой величины затухания. Высота ее вдвое меньше внутреннего размера узкой стенки 5 прямоугольного волновода 1. Это сделано для того, что регулирующая пластина 4 могла полностью погрузиться в одну из двух частей прямоугольного волновода 1. При этом электромагнитная волна получает максимальный фазовый сдвиг. ilo форме регулирующая пластина 4 должна быть такой, чтобы при перемещении в щели 7 перпендикулярно плоскости металлической перегородки б она создавала равные, но разнополярные фазовые сдвиги.

Это может быть в случае, когда выполняется условие: площадь регулирующей пластины 4, на которую она уменьшилась в одной части прямоугольного волновода 1 (например, над металлической перегородкой 6), равна площади, на которую она увеличилась в другой части. Выполнение регулирующей пластины 4 в виде параллелограмма удовлетворяет этому условию. Скосы регулирующей пластины 4 необходимы для устранения отражений электромагнитного поля. При этом в одном из крайних положений (т.е. когда регулирующая пластина « находится в одной из частей прямоугольно> О вол>к>во" да 1) регулирую>кая п»астина 4 вн, и> максимальный Фа:3..>вый сдвиг.

5 1003212 d

Предлагаемый переменный сверхвысо- дикулярно широкой стенке, о т л и ч акочастотный.аттенюатор устраняет вли- ю шийся тем, что, с целью уменьшеяние регулируемого затухания, вноси- ния влияния регулируемого затухания мого им, на величину фазы сигнала, на фазу проходящей электромагнитной т.е. фаза сигйала на выходе остается 3 волны, по оси прямоугольного волновопостоянной в широком диапазоне измене- да параллельно широким стенкам размения затухания, что позволяет при ис- щена металлическая перегородка со щепользовании его в различных измерите- лью под регулирующую пластину, а рельных устройствах повысить точность гулирующая пластина выполнена из диизмерения и упростить их конструкцию.>о электрика и имеет форму параллелограмма, высота которого не превышает половины размера узкой стенки прямоугольФормула изобретения ного волновода.

Источники информации, Переменный сверхвысокочастотный принятые во внимание при экспертизе аттенюатор, содержащий прямоугольный 1. Саусворт Дж. К. Принципы и приволновод с продольной щелью в середи- менения волноводной передачи, M., "Соне одной из широких стенок, через ко- ветское радио", 1955, с. 396. товую введена регулирующая пластина, 2. Лебедев И.В. Техника и приборы установленная параллельно узким стен- 20 СВЧ, т. 1. M., "Высшая школа", 1970, кам с возможностью перемещения перпен- с. 250 (прототип).

1003212

6@z. с7

Составитель Н. Ткачева

Редактор Л. Пчелинская Техред О.Неце, . Корректор А. Дзятко

Заказ 1579/39 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4