Свч вентиль

Свч вентиль

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СВЧ ВЕНТИЛЬ, содержащий отрезок прямоугольного волновода, два ферритовых вкладыша, идентичных по размерами по длине меньших, чем отрезок прямоугольного волновода, расположенных на узких стенках отрезка прямоугольного волновода на одинаковом расстоянии от его концов и намагниченных поперечно, и неоднородность , симметричную относительно поперечной плоскости, проходящей через середины ферритовых вкладышей, и расположенную в продольной плоскости, проходящей через середины широких стенок отрезка прямоугольного волновода , отличающийся тем, что, с целью увеличения вентильного отношения и расширения рабочей полосы частот, отрезок прямоугольного волновода выполнен с сечением, нормальным для волны Н, а неоднородность выполнена в виде металлической пластины, соединенной с серединами j широких стенок отрезка прямоуголь (Л ного волновода, при этом длина неоднородности меньше длины ферритовых вкладышей не менее, чем на Л/9 и не более, чем на Д/4 , где Я - длина волны в свободном пространстве. о Ю оо го

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) Н 01 P 1 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K ABT0PCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3505984/18-09 (22) 29.1082 (46) 23.12. 83. Вюл. Р 47 (72) Ю.А.Кирсанов, В.С.Лесин, М.К.Кравченко и Ю.К.Колоколов (53) 621.372.853.2(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 166059, кл. Н 01 P 1/36, опублик.

06.04.63.

2. Кирсанов Ю.A., Лесин В.С., Кравченко M.K. Экспериментальные результаты исследования волноводнокоаксиальных циркуляторов СВЧ. "Электронная техника", сер. 1, "Электроника СВЧ", 1980, Р 2, с. 95-98 (прототип). (54)(57) СВЧ ВЕНТИЛЬ, содержащий отрезок прямоугольного волновода, два ферритовых вкладыша, идентичных по размерам и по длине меньших, чем отрезок прямоугольного волновода, раоположенных на узких стенках отрезÄÄSUÄÄ 1062812 А ка прямоугольного волновода на одинаковом расстоянии от его концов и намагниченных поперечно, и неоднородность, симметричную относительно поперечной плоскости, проходящей через середины ферритовых вкладышей, и расположенную в продольной плоскости, проходящей через середины широких стенок отрезка прямоугольного волновода, отличающийся тем, что, с целью увеличения вентильного отношения и расширения рабочей полосы частот, отрезок прямоугольного волновода выполнен с сечением, нормальным для волны Н, а неоднородность выполнена в виде металлической пластины, соединенной с серединами Pg широких стенок отрезка прямоугольного волновода, при этом длина неоднородности меньше длины ферритовых вкладышей не менее, чем íà л(э и не более, чем на Л(Ф, где Л вЂ” длин волны в свободном пространстве.

1062812

Изобретение относится к технике

СВЧ и может быть использовано в качестве раэвяэывающего элемента приемопередающих трактов.

Известен вентиль, содержащий отрезок запредельного для волны Н пря10 моугольного волновода, по одной из узких стенок которого расположен поперечно намагниченный ферритовый вкладыш, а в центре — неоднородность в виде штыря 11. 1О

Недостатками такого вентиля являются большие прямые потери, малое вентильное отношение и узкая рабочая полоса частот.

Наиболее близким техническим реше-)5 нием к изобретению является СВЧ вентиль-циркулятор, содержащий отрезок прямоугольного волновода, который является запредельным для волны Н„р, два ферритовых вкладыша

20 идентичных по размерам, а по длине меньших, чем отрезок прямоугольного волновода, расположенных на узких стенках отрезка прямоугольного волновода на одинаковом расстоянии от его концов и намагниченных поперечно, и неоднородность, симметричную относительно поперечной плоскости, проходящей через середины ферритовых вкладышей, и расположенную в продольной плоскости, проходящей через середины широких стенок отрезка прямоугольного волновода(2 J.

Недостатками известного вентиля явпяются малая величина вентильного отношения, обусловленная большими прямыми потерями и просачиванием волны Н„ в обратном направлении, и узкая рабочая полоса частот, обусловленная необходимостью согласования запредельного и нормального для волны H 40 волноводов.

Цель изобретения — увеличение вентильного отношения и расширение рабочей полосы частот.

Поставленная цель достигается тем,45 что в СВЧ вентиле, содержащем отрезок прямоугольного волновода, два фер ритовых вкладыша, идентичных по раз марам и по длине меньших, чем отрезок прямоугольного Волновода, расположенных на узких стенках отрезка прямоугольного волновода на одинаковом расстоянии от его концов и намагииченных поперечно, и неоднородность, симметричную относительно поперечной плоскости, проходящей через середины ферритовых вкладышей, и расположенную в продольной плоскости, проходящей через середины широких стенок отрезка прямоугольного волновода, отрезок прямоугольного волново- о да выполнен с сечением, нормальным для волны Н„р, а неоднородность выполнена в виде металлической пластины, соединенной с серединами широких стенок Отрезка прямоугольного волново- 65 да, при этом длина неоднородности меньше длины ферритовых вкладышей не менее, чем на 3/6 и не более, чем на j1/4 где Э вЂ” длина волны в свободном пространстве.

На фиг..1 изображен предлагаемый

СВЧ вентиль, сечение плоскостью, проходящей через середины узких стенок отрезка прямоугольного волновода1 а фиг.2 — то же, сечение СВЧ плоскостью, проходящей через середины ферритовых вкладышей, сечение А-А на фиг. 1.

СВЧ вентиль содержит отрезок прямоугольного волновода 1 с сечением, нормальным для волны Н„, в котором размещены два идентичных и расположенных симметрично относительно оси отрезка прямоугольного волновода 1 ферритовых вкладыша 2.

Ферритовые вкладыши 2 по длине меньше длины отрезка прямоугольного волновода 1, установлены вплотную к узким стенкам отрезка прямоугольного волновода 1 и равны им по высоте. Между ферритовыми вкладышами 2 параллельно им установлена неоднородность, которая выполнена в виде металлической пластины 3, соединенной с серединами широких стенок отрезка прямоугольного волновода 1. Длина металлической пластины 3 меньше длины каждого из ферритовых вкладышей 2 не менее, чем на Я/6 и не более, чем на Д/4 где — длина волны в свободнбм пространстве, т.е. края ферритовых вкладышей 2 выступак т за края металлической пластины 3 на расстояние, отсчитываемое по длине узкой стенки отрезка прямоугольного волновода 1 и находящееся в пределах

Не на фиг.2 показано стрелками. Входом СВЧ вентиля является конец 4, а выходом — конец 5 отрезка прямоугольного волновода 1.

СВЧ вентиль работает следующим образом.

При возбуждении конца. 4 ч при ориентации постоянного магнита поле Не (фиг.2 1 волна Н1„ в пространстве между краями ферритовых вкладышей 2 и металлической пластиной 3 трансформируется в поверхностную ферритовую волну, поскольку ее дальнейшее распространение возможно изза наличия металлической пластины 3.

Преобразование волны Н„ в поверхностную ферритовую волйу будет полным, если сечение отрезка прямоугольного волновода 1 выбрано нормальным для волны Н„, а расстояние F между краями ферритовых вкладышей 2 и краем металлической пластины 3 выбрано из условия

1062812

A -A (г оРе,окура) J pe

Ие

Составитель В.Зуб ов

Техред В. Дале корей

Редактор A. :oçoðèý

Корректор Л. Патай

Ъакаэ 10233/55 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Поверхностная ферритовая волна распространяется по поверхностям ферритовых вкладышей 2, не контактирующим с узкими стенками отрезка прямоугольного волновода 1. Достигнув пространства между краем металлической пластины 3 и краями ферритовых вклащшей 2, находящегося со стороны конца 5, поверхностная ферритовая волна снова преобразуется в волну Н о . Условия полного преобразования йоверхиостной ферритовой волны в волну Н„ те же, что и на конце 4

СВЧ вентиля. В результате возникшая волна Н о доходит до конца 5 с малыми прямыми потерями.

В обратном направлении (от конца 5 к концу 4 1 распространение волны Н о невозможна из-эа наличия металлической пластины 3, а преобразова-"". ние ее в поверхностную ферритовую волну невозможно, так как при ориентации постоянного магнитного поля (фиг.21 такая волна должна была бы распространяться по поверхностям ферритовых вкладышей 2, прилегающим

5 вплотную к узким стенкам отрезка прямоугольного волновода 1, которые делают электрическую составляющую поля такой волны равной нулю, а са,мф.волну невозможной, что приводит 0 к большим обратным потерям.

Экспериментальные исследования СВЧ вентиля в К-,диапазоне ин волн показали, что при расстояии 1 =Я(О он имеет рабочую полоу частот 253, пряьже потери

0,4 дБ/см, обратные 80 дБ/см, т.е. по сравнению с известным СВЧ венти, лем рабочая полоса частот увеличена в 2 раза, уровень прямых потерь уменьшен на 0,2 дБ, обратных потеешь

20 увеличен на 50 дБ/см, а вентильное отношение возрастает в 2,5 раза.