Баночное окно ввода/вывода энергии свч-прибора

Баночное окно ввода/вывода энергии свч-прибора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электронной Цель изобретения - повышение термоаойкостй окна и выхода годных за счет расширения гран1«4 технологическогЬ разброса и снижения диэлектри ческих На изготовленных в виде сегментов отверстиях связи со стороны клуглого волновода 1 возбуждаются волны типа Н Е . Наин«шей: .m+L п mn ИЗ Е- волн является волна типа Е . За счет развогрота отверстий связи на 180° авральные колебгк ния на волне Н в круглом резонаторе возбуждаются одновременно с противофазными колебаниями на типах волн с четным азимутальным числом, имеющих симметрмо относительно Н-плоскости фуглого волнотода и наоборот. Можно подобрать размеру отрезга (фуглогО волновода так, чтобы волне Н соответствовал противофазный вид колебаний с нулевым электрическим полем в среднем попере ом сечеж отрезка круглого волновода, а типам волн с четным азимутальным числом - синфазный вид колебаний. Волна Е является наименее затухающб{ ее электрическое поле направлено перпендикупярмо даэлектрической перегородке. Это приводит к ослаблению поля в диэлектрике в с раз, а следовательно к снижению диэлектрических потерь в материале перегородки. Зил.

(1S) SU (u) (51) Н61ЛЗЗ 36

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЮ ИЗОВРЮТКНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЗУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ. ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) 1. « <-- т1й

Нх j ail, g ййь

1 2 (21) 4458195/21 ются одновременно с противофазными колебания(22)11.07.88 . ми на типах волн с четным азимутальным числом, (46) 30.1193 Бюл. Ма 43 И . имеющих симметрию относительно Н-плоскости (72) Прокофьев Б.В.. круглого волновода и наоборот. Можно подобрать (54)БАНОЧНОЕОКНОВВОДА!ВЫВОДА размеры отрезка крупюго волновода так чтобы . ЭНЕРГИИ СВЧ-ПРИБОРА волне Н соответствовал противофазный вид ко„ 11 (57) ИзобРетение относитсЯ к электРонной технике лебаний с нулевым электрическим полем в среднем

Цель изобретения — повышение термостойкости поперечном сечении отрезка круглого волновода. а окна и выхода годных за счет расширения границ — типам волй с четным азимутальным числом — синтехнологического разброса и снижения диэлектри-: фазный вид колебаний. Волна Е является наиме ческих потерь. На изготовленных в виде сегментов . нее затухающей ее электрическое поле направлеО1

: отверстиях связи со стороны клуглого волновода 1 . Ho перпендикулярно диэлектрической перегородке. возбуждаются волны типа Н F- . Наинизшей: Зто приводит к ослаблению поля в диэлектрике в с из Е - волн является волна тийас.. 3а счет разво-..:: раз, а следовательно к снижению диэлектрических

О1 рота отверстий связи на 180 спиральные колебд- .. потерь в материале перегородки. 3 ип, ния на волне Н в круглом резонаторе возбужда-..

11 (M

1607638

10

1 1 4 — + — >—

2 b2 — g

Ф

55 диэлектрической перегородке. Это приводит к ослаблению поля в диэлектрике прин

Изобретение относится к баночным окнам ввода (вывода) энергии электровакуумных приборов СВЧ, а также герметиэирующих секцией волноводных трактов.

Цель изобретения состоит в повышении термостойкости окна и выхода годных за счет расширения границ технологического разброса и снижения диэлектрических поTBPb.

Изобретение поясняется фиг.1-3 (на фиг.1 и 2 показаны две проекции окна; на фиг.3 — основные характеристики).

В торцовых стенках отрезка промежу- 15 точного волновода 1, к которым примыкают отрезки прямоугольных волноводов 2,3, выполнены отверстия связи 4,5. Плоская поперечная диэлектрическая перегородка 6 установлена в средней части отрезка проме- .20 жуточного волновода 1. Отверстия связи 4, 5 сдвинуты в противоположных направлениях относительно продольной оси промежуточного волновода 1, перпендикулярных этой оси и лежащих в продольной плоскости симметрии баночного окна.

Работу предлагаемого окна рассмотрим на примере ввода (вывода) энергии с промежуточным волноводом круглого сечения. Из срображений широкополосности и технологичности отверстия связи в таком окне имеет смысл изготовить в виде сегментов,,дуги которых. совпадвют с окружностью сечения промежуточного вол новода, а хорды параллельны широкой стенке прямоугольных вол«35 новодов. На изготовленных .в виде сегментов отверстиях связи со стороны круглого волновода возбуждаются волны типа Нп)+1,n, Emn (где m - .0,1,2,3,..., n1,2,3...). Наинизшей иэ Е-волн является, таким образом, волна типа Ео>. За счет разворота отверстий связи на 180 синфаэные колебания на волне Н11 в круглом резонаторе возбуждаются одновременно с противофазными колебаниями на типах волн с четным азимутальным числом, имеющих симметрию относительно Н-плоскости круглого волновода, и наоборот. В результате оказывается возможным подобрать размеры отрезка круглого волновода так, чтобы волне Н11 соответствовал противофазный вид колебаний с нулевым электрическим полем в среднем поперечном сечении отрезка круглого волновода, а типам волн с четким азимутальным числом — синфазный вид колебаний. Из указанных типов волн с четным первым индексом волна Ео1 является наименее затухающей, ее электрическое поле направлено главным. образом по нормали к мерно в е раз по сравнению с полем в незаполненном диэлектрическом отрезке круглого волновода и, следовательно, к резкому снижению диэлектрических потерь в материале перегородки.

Наиболее широкополосными по согласованию оказываются окна, в которых связь волны Н ю прямоугольных волноводов с волной Ер1 круглого волновода максимальна.

Для этого необходимо, чтобы отверстие связи было бы по форме близким к полукругу, т.е. хорда сегмента совпадала бы с диаметром отрезка круглого волновода.

Аналогичное построение окна может быть использовано и для перегородки прямоугольной формы, установленной в отрезке прямоугольного волновода. В этом случае наименее затухающими типами волнв отрезке прямоугольного волновода являются волны типов Ню, Е11 и Нц, которые являются аналогами типов волн Н1>, Ео> и

Н21 круглого волновода, а передача энергии через диэлектрик осуществляется главным образом на волне Е 1. Поперечные размеры прямоугольного промежуточного волновода определяются паразитным резонансом волны Е11, ограничивающим сверху полосу пропускания окна. Из условия равенства критической длины волны типа Е 1 длине волны Я, соответствующей коротковолновой границе полосы пропускания, получим соотношение поперечных размеров а и b промежуточного вол новода

В подобной конструкции целесообразно придать отверстиям связи прямоугольную форму и сместить их относительно средней Н-плоскости промежуточного прямоугольного волновода на расстояние, близкое к половине высоты отверстия связи.

Проведенные экспериментальные исследования, а также оптимизация на ЭВМ размеров предложенной конструкции баночного окна по специально разработанному алгоритму показали следующее, Максимальный диаметр 0 круглого волновода определяется из условия примерного равенства критической длина волны Ео1

4р =2,61R требуемой величине длины волны Я„, соответствующей коротковолновой границе полосы пропускания; D = 2R = 0,76х хЯ.

Таким образом, в полосе пропускания редлагаемого окна ввода (вывода) энергии езаполненная диэлектриком часть отрезка

1607638 (56) Патент США М 3039068, кл. 333-98, опублик. 1960.

Патент США ЬЬ 2958834, кл, 333 — 98, опублик. 1960.

Формула и 3 о б р е т е н и я щены Относительно продольной Оси про1. БАНОЧНг»Е рКНр ВВодд/ВЫВО ежуточного волновода во взаимно

ДА ЭНЕРГИИ СВЧ-ПрИБг»рд, содержа- ротивоположных направлениях, перпенщее два отрезка прямоугольных волново- 40 4икулярных Укаэанной оси и лежащих в дОВ ПРисоединенных одним из своих У ОЙ продольной плОСкости симмет торцов к противоположным торцам отрезрии баночного окна, ка промежуточного волновода с установ- O"H"o по и 1, отличающееся тем. что

2. Окно по и. тли плоской "PомежУточный волновоД выполнен в виде

45 круглого волновода, диаметр 0 которого плотной перегородкой, при этом в месте не превышает величины 0761, г речные д ина в лны, с отве ствующая коро ко.волновому краю полосы пропускания баоси всех волноводов параллельны apyr другу и лежат в плоскости симметрии ба 50 3 О«о по пп.1 и 2, отличающееся тем, ночного окна, параллельной узким стейкам что Отверстия диафрагм выполнены в виде прямоугольных волноводов, отличающееся cBI MBHTQB дуГи KQTQpblx совпадают с Октем, что, с целью повышения термостойко- РужHQGTbe сеченйя отрезка круглого волсти окна и выхода годных за счет расшире- новода. а хорды параллельны широкой ния границ технологического разброса, а стенке прямоугольныхволноводов. .55стенк я также снижения диэлектрических потврь, " Окно по п.1. Отличающееся тем, что отверстия диафрагм в торцовых стенках промежуточный волновод выполнен в виде отрезков прямоугольных волноводов сме- прямоугольного волновода. круглого волновода запредельна для волны

ЕО1. Это дает возможность резко расширить полосу частот, свободную от паразитных резонансов. Коротковолновый край полосы пропускания при выборе диаметра круглого 5 волновода в соответствии с укаэанным выше соотношением определяется паразитным резонансом диэлектрика на волне Eot, воэбуждающимся вблизи частоты отсечки этого типа волны, В случае, когда хорды 10 сегментов совпадают с диаметром круглого волновода и с одной из широких стенок прямоугольных вол новодов, а диафрагмы на стыке прямоугольных и круглого волноводов имеют нулевую толщину, максимальная 15 полоса пропускания описанного окна для прямоугольных волноводов стандартных сечений (2 « — «2,35) достигает 25-30 . (кривая а на фиг,3). Ей соответствуют рас- 20 стояния L от диэлектрика до волноводных стыков, лежащие в пределах 0,2SL/0 0,3, Указанные расстояния примерно в 2 Раза превышают оптимальные расстояния для известных баночных окон, в результате чего 25 в ряде случаев(особенно в коротковолновой части СВЧ-диапазона) оказывается возмож- ным получить более термостойкой металлодизлектрический спай. Повышенная технологичность предлагаемого окна ввода 30 (вывода) энергии обусловлена также крайне слабой чувствительностью его характеристики согласования к технологический разбросам толщины и диэлектрической.

35 прсницаемости материала перегородки.

Даже при полностью извлеченной из круглого волновода диэлектриЧеской перегородке (кривая б на фиг,3) существует область частот, в которой коэффициент отражения от окна сохраняется в пределах

0 1 Г! «О.1. Коэффициент отражения при этом растет с уменьшением частоты, но его величина в любой точке полосы пропускания (0« I ГI «0,6) оказывается меньше значений, получающихся при аналогичных условиях в известной конструкции баночного окна (0,6S I Г I Ы,О), что также свидетельетвует о значительно меньшей величине электрического.СВЧ-поля в области диэлектрической перегородки в предлагаемой конструкции по сравнению с известной.

Толщина диэлектрической перегородки выбирается такой; чтобы диэлектрик располагался в минимуме поля волны Н11.

Из этого следует, что толщина t перегородки должна быть ограничена только сверху, причем максимальные значения толщины, соответствующие наибольшей полосе пропускания,. как правило, определяются значениями —., близкими к 0,3 — 0,4.

1607638

Фид 2

Составитель Е.Шитова

РеДактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева

Заказ 3336

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101