Направленный фильтр свч

Направленный фильтр свч

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. НАПРАВЛЕННЫЙ.ФИЛЬТР СВЧ, содержащий два основных волновода прямоугольного сечения, два перпендикулярных им и параллельных между собой волновода связи, четыре щели, соединяющие основные волноводы и волноводы связи и лежащие в поперечных сечениях волноводов связи, совпадающих с широкими стенками основных-, волноводов, при этом геометрические центры щелей и поперечных сечений волноводов связи совпадают, ферритовые вкладыши внутри волноводов связи и катушки подмагничивания, размещенные на волноводах связи и соединенные с источником тока, о т л и ч аю щ и йс я тем, что, с целью расширения полосы пропускания и повышения уровня отводимой мощности, основные волноводы расположены параллельно , волноводы связи имеют квадратное сечение, две параллельные стенки волноводов связи расположены в одном поперечном сечении основных волоноводов, ферритовые вкладыши выполнены в. виде прямоугольных параллелепипедов , размеры которых совпадают с внутренними размерами волноводов связи, щели имеют вид прямоугольника , стороны которого параллельны стенкам.волноводов связи, при этом щели, находящиеся в разных поперечных сечениях к 1ждого из волноводов связи и на широкой стенке каждого из ocHQBHbtx волИовоДов, Перпендикулярны между собой. 2. Направленный фильтр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью коммутации отводимой мощности на два направления, одна ;Из катушек подмагничивания соединена с источниО5 ком тока через коммутатор полярносО5 ти тока. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

М.н л

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ягой: ?Qgf- à q

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3567073/18-09 (22) 18.03.83 (46) 30.06.84. Вюл. В 24 (72) В.А. Степанов и М.Т. Иванов (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (53) 621.372.852.15(088,8) . (56) 1. Патент США У 3116467, кл. 333-1,1, опублик. 31.12.63.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 242253, кл. Н 01 P 1/218, 15.02.68 (прототип). (54)(57) 1. НАПРАВЛЕННЪЙ ФИЛЬТР СВЧ, содержащий два основных волновода прямоугольного сечения, два перпендикулярных им и параллельных между со бой волновода связи, четыре щели, соединяющие основные волноводы и волноводы связи и лежащие в поперечных сечениях волноводов связи, совпадающих с широкими стенками основных., волноводов, при этом геометрические центры щелей и поперечных сечений волноводов связи совпадают, феррито- . вые вкладыши внутри волноводов связи и катушки подмагничивания, размещенные на волноводах связи и соеди..Я0„„1100663 А (д) Н 01 P 1/215, Н 01. P 1/10 ненные с источником тока, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания и повы-. шения уровня отводимой мощности, основные волноводы расположены параллельно, волноводы связи имеют квадратное сечение, две параллельные стенки волноводов связи расположены в одном поперечном сечении основных волоноводов, ферритовые вкладыши выполнены в. виде прямоугольных параллелепипедов, размеры которых совпадают с внутренними размерами волноводов связи, щелй имеют вид прямоугольника, стороны которого параллельны стенкам волноводов связи, при Я этом щели, находящиеся в разных поперечных сечениях каждого из волноводов связи и на широкой стенке каждого из основных волноводов, перпендикулярны между собой.

Э"

2. Направленный фильтр по п. 1, . Ф отличающийся тем, что, с целью коммутации отводимой мощности на два направления, одна,иэ катушек (> подмагничивания соединена с источником тока через коммутатор полярности тока.

Cb

СлР 1100663

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано для фильтрации, направленного ответвления и коммутации СВЧ сигнала.

Известен невзаимный направленный фильтр, содержащий два основных волновода, параллельных друг другу и соединенных через смещенное относительно их оси отверстие в широких стенках, в котором установлен ферри- 1О товий цилиндр, при этом ось ферритового цилиндра перпендикулярна широким стенкам основных волноводов, и магнитную систему с коммутатором полярйости тока (1 ). 15

Однако такой фильтр обладает,узкой полосой пропускания и малым уровнем отводимой СВЧ мощности.

Наиболее близким к предлагаемому является волноводный направленный 20 фильтр, содержащий два основных волновода прямоугольного сечения, два перпендикулярных к ним и параллельных между собой волновода связи круглого сечения, четыре щели, сое- 2S диняющие основные волноводы и волноводы связи и лежащие в поперечных сечениях волноводов связи, совпадающих с широкими стенками основных волноводов, при этом геометрические 3р центры щелей и поперечных сечений . волноводов связи совпадают, ферритовые вкладыши в форме сфер внутри волноводов связи и катушки подмагничивания, размещенные на волноводах 35 связи и соединенные с источником тока f2).

Недостаток известного волноводного направленного фильтра — узкая полоса пропускания и малый уровень 40 отводимой мощности.

Целью изобретения является расширение полосы пропускания и повышение уровня отводимой мощности, а также кОммутация ОтВОдимОЙ мОщности на дВа 45 направления.

Указанная цель достигается тем, что в направленном фильтре СВЧ, содержащем два основных волновода прямоугольного сечения, два перпендику- 0 лярных к ним и параллельных между собой волновода связи, четыре щели, соединяющие основные волноводы и вол. новоды связи и лежащие в поперечных сечениях волноводов связи, совпада- 55 ющих с широкими стенками основных волноводов, при этом геометрические центры щелей и поперечных сечений волноводов связи совпадают, феррито. вые вкладыши внутри волноводов связи и катушки подмагничивания, размещенные на волноводах связи и соединенные с источником тока, основные волноводы расположены параллельно, волноводы связи имеют квадратное сечение, две параллельные стенки волноводов связи расположены в одном поперечном сечении основных волно водов, ферритовые вкладыши выполнены в виде прямоугольных параллелепипедов, размеры которых совпадают с внутренними размерами волноводов связи, щели имеют вид прямоугольника, стороны которого параллельны стенкам волноводов связи, при. этом щели, находящиеся в разных поперечных сечениях каждого из волноводов связи и на широкой стенке каждого из основных волноводов, перпендикулярны между собой. Кроме того, одна из катушек подмагничивания соединена с источником тока через коммутатор полярности тока.

На фиг. 1 показана волноводная часть конструкции направленного фильтра СВЧ, на фиг. 2 — направленный фильтр СВЧ со схемой коммутации.

Направленный фильтр СВЧ (фиг. 1) содержит два параллельных друг другу основных волновода 1 и 2 прямоугольного сечения и два перпендикулярных к ним и параллельных между собой волновода связи 3 и 4 квадратного сечения, две параллельные стенки которых расположены в одном поперечном сечении основных волноводов 1 и 2.

Четыре щели. 5-8 прямоугольной формы соединяют основные волноводы 1 и 2 и волноводы 3 и 4 и лежат в поперечных сечениях волноводов связи 3 и 4, совпадающих, соответстве*но, с верхней широкой стенкой основного волновода

1 и с нижней широкой стенкой основ- ного волновода 2. Геометрические центры щелей 5 — 8 и поперечных сечений .волноводов связи 3 и 4, лежащих на широких стенках основных волноводов 1 и 2, совпадают, а края щелей 5 — 8 параллельны стенкам волноводов связи 3 и 4. Щель 5 перпендикулярна щелям 6 и 7 и параллельна щели 8. Волноводы связи 3 и 4 заполнены ферритовыми вкладышами 9 и 10, размеры которых равны внутренним размерам волноводов связи 3 и 4.

Входом 11 направленного фильтра СВЧ

63 4 основной волновод 2 на выход 13.

Волноводы связи 3 и 4,работают в этом режиме как резонаторы проходного типа и в сочетании с щелями определяют полосу пропускания фильтра.

Согласованный режим в основных волноводах 1 и 2 обеспечивается выбором положения перпендикулярных между собой пар щелей 5 и 7, 6 и 8.

Перпендикулярность пары щелей 5 и 7 обуславливает фазовый 90 -ный сдвиг колебаний в волноводах связи 3, и 4, и далее — направленность излу чения s основной волновод 2. Конк- ретное направление распространения волны в основном волноводе 2 определяется знаком сдвига. Перемена направления постоянного магнитного поля Н для какого-либо одного из

Ь ферритовых вкладышей 9 или 10 отвечает перемене знака сдвига; следова- тельно, при встречном подмагничивании ферритовык вкладышей 9 и 10 волна в основном волноводе 2 распространяется в направлении выхода 14.

Указанное обстоятельство используется в данном изобретении для электрической коммутации направленным фильтром СВЧ отводимой мощности между двумя каналами.

Положительный эффект — расширение полосы нропускания и повьппение уровня отводимой, мощности — обеспечивается в предлагаемом изобретении большей полосой пропускания резонансной системы щель — волновод связи с ,ферритовым вкладьппем — щель по сравнению с полосой пропускания двух

40 связанных ферритовых резонаторов и лучшим теплоотводом от ферритовых вкладышей. По сравнению с прототипом полоса пропускания увеличена в

30 раз, а уровень отводимой мощности повышен в 1000 pas.

3 11006 является конец основного волновода 1, выходами 12 — 14 конец основного волновода 1 и концы основного волновода 2. Катушки подмагничивания 15 и 16 (фиг. 2) размещены на волноводах 5 связи 3 и 4 и соединены с источником тока 17, при этом катушка подмагничивания 16 соединена с источником тока 17 через коммутатор полярности

18 тока. Направление постоянного. магнитного поля Н, создаваемого катушками подмагничивания 15 и 16, показано на фиг. 2 стрелками.

Направленный фильтр СВЧ работает следующим образом. 15

Основная волна ТЕ, распростра- няющаяся от входа 11 основного волновода 1, возбуждает через щели 5 ,и 7 в волноводах связи 3 и 4, размеры которых выбраны так, что в волноводах связи могут существовать только вырожденные колебания резонаторного типа ТЕ1О„ и ТЕ „,, где в 1, колебания ТЕ а и ТЕ 6„1соответствен, но. В отсутствии подмагничивания 25 ферритовых вкладышей 9 и 10 щели 6 и 8 не связаны с этими колебаниями и на щели 5 и 7 трансформируется короткое замыкание, вследствие чего

СВЧ мощность без отражения поступает ЗО на выход 12. При включении продольного модмагничивания ферритовык вкладышей 9 и 10 постоянным магнитным полем Н (его полярность не имеет знао чения, существенно лишь согласное подмагничивание обоих ферритовых вкладьппей 9 и 10) за счет эффекта врацения плоскости поляризации (эффекта Фарадея) в волноводах связи 3 и 4 появляются, кроме существующих колебаний ТЕ и ТЕд+,, колебания

01

ТЕ0 .1 и ТЕ. „ сботэетственно.

Ортогональные исходным эти колебания возбуждают щели 6 и 8, что приводит к направленному излучению в

1 100663

Составитель В. Зубков

Техред: Л. Коцвбняк Корректор А. Тяско

Редактор Н. Горват

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

-Заказ 4589/39 Тираж 591 ., Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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