Переходное устройство для согласования многорядной встречно- штыревой замедляющей системы

Переходное устройство для согласования многорядной встречно- штыревой замедляющей системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

союз совктских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РКСП ВЛИК госудАРствкннок плткнтнок

ВедОмстВО сссР (ГоспАткнт сссР) K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Ы) гжМВ/25 (22) 23.05.79 (46) 15.1293 Sea Na 45-46

P1) Науво-исследовательский институт механини и физини при Саратовсиом государственном университете имНГЧернышевсного

2 (72) Нахрап ИА; Биндяаеа НБ; (54) ПЕРЕХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОГЛАСОВАНИЯ МНОГОРЯДНОЙ ВСТРЕЧНО42ТЫРЕВОЙ ЗАМЕДЛЯККЦЕЙ СИСТЕМЫ(Я) 775376

Изобретение относится х радиоэлектронной СБЧ, а именно к nepe::oäíûì согпасующим устройствам, осуществляющим связь и согласование замедляющей системы с передающей волноводной линией, и 5 может быть применено в СВЧ-приборах с длительным взаимодействием, фильтрах и других СВЧ-устройствах, использующих в качестве.электродинамических систем мно. горядные встречно-штыревые замедляю- 10 щие:системы.

-Известные широкополосные согласующие:устройства для однорядных замедляющих систем штыревого типа, пригодные к использованию и в случае многорядных 16 штыревых систем, представляющие собой секцию, выполненную из элементов принципиально той же конфигурации, что и в замедляющей системе, но монотонно изМе-, няющихся по высоте, расположены в обла- 0 сти прохождения электронного потока, что нежелательно, так как приводит к сни>ке- нию коэффициента усиления, в случае усилительного прибора, либо к уменьшению выходной мощности в случае генератора.. Известны согласующие устройства, вынесенные иэ пространства взаимодействия и выполненные либо 8 виде непосоедственнога перехода оконечных штырей каждого 30 ряда замедляющей системы в возбу>кдающие штыри в передающей волноводной линии, либо в виде оконечных штырей замедляющей системы, переходящих в многорядный гребень в волноводной линии, 3Б плавно понижающийся по.высоте. Однако .эти устройства имеют ограниченный частотный диапазон согласования.

Наиболее близким решейием к предлагаемому изобретению является широкопо- 40 л зсное согласующее устройство, расположенное вне пространства взаимодействия перпендикулярно продольной оси

v штырям замедляющей системы и выполненное из штырей той же конфигурации, что <5 и в замедляющей системе, но постоянно уменьшающихся по высоте по направлению к волноводной передающей линии. Таксе устройство может быть использовано только для многсоядных штыревых систем с пе- 50 риодом, равным расстоянию между рядами штырей, в противном случае штыри в переходном устройстве s месте подсоединения к замедляющей системе перекооют путь электронному потоку. Однако в С8Ч-прибо- 55 рах коротковолнового диапазона длин волн применяются в основном многорядные системы, расстояние между рядами которых

6пльше пеоиоаа.

Ц"лью изобретения является обеспечение согласования замедляющих систем п роизвольного соотношения периода и расстояния между рядами при сохранении ши рока полосности.

Эта цель достигается тем, что переходное устройство для согласования многорядной встречно-штыревой замедляющей системы с волноводной передающей линией, расположенное вне прострайства взаимодействия и содержащее участок с монотонно уменьша|ощимися по высоте в сторону передающей линии штырями, имеет наклонный участок, состоящий из элементов, идентичных по форме и параллельных штырям замедляющей системы, расположенный в месте соединения согласующего устройства с замедля,ощей системой в плоскости, параллельной рядам системы.

Наличие в согласующем устройстве наклонного участка, представляющего собой деформированную замедляющую систему, позволяет вынести участок с монотонно изменяющимися по высоте штырями, обеспечивающий широкополосность согласования, из области праха>кдения электоонного потока беэ нарушения ширины полосы согласования. Расположение. наклонного участка в плоскости, параллельной рядам штырей, позволяет осуществить этот вынос без перекрытия пути электронному потоку в месте подсоединения соглзс ющего устройства к замедляющей системе, имеюьцей произвольное соотношение периода и расстояния между рядами, Для достижения наилучшего согласования угол наклона участка должен выбираться в пределах 30 — 60, а высота, период штырей и длина наклонного g÷ÇÑTêç выбираться из следующих соотношений: где h1 и h2 — высота боковых поверхностей штырей наклонного участка;

Ь вЂ” высота штырей замедляющей системы, ! — период штырей в замедляющей системе;

11 — период штырей на наклонном участке;, L — длина наклонного участка;

A — длина волны s замедляющей системе.

Расположение оконечного участка со штырями уменьшающейся высоты не причципиа/lüíо, îí Mo>êåт продолжать по нз

r76376 правлению наклонный участок со штырями постоянной высоты или располагаться параллельна основной замедляющей системе в зависимости от требований к габаритам прибора и от его конструктивных особенностей.

На фиг.1 схематически изображена предложенное переходное устройство для согласования пятирядной встречно-штыревой замедляющей системы пластинчатого типа, продольный разрез в плоскости рядов штырей; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

На чертежах приняты следующие обозначения:

1 — основная замедляющая система, 2 — наклонный участок н переходном устройстве, 3-участок с изменяющимися по высоте штырями, 4 — волнаводная передающая линия.

Переходное устройства работает следующим образом. Так как подсоединенный к основной замедляющей системе 1 участок 2 устройства представляе-. собой фактически повернутую на некоторый угол основную замедляющую систему, то поверхностная электромагнитная волна отклоняется без заметных искажений в переходное устройство, при этом распало>кение устройства ие мешает прахождени о электронного потока в пространстве взаимодействия. Выбор угла наклона цереходнсго устройства в пределах 30-60 позволяет осуществить передачу мощности н переходное устройства без зн чительных отражений, а выполнение соотношения для периода и высоты штырей в .переходном устройстве позволяет сохранить дисперсианные свойства и ширину паФормула изобретения

1, ПЕРЕХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СО1ЛАСОВАНИЯ МНОГОРЯДНОЙ

ВСТРЕЧНО-LUTbIP EBON ЗАМЕДЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ с волноводной передающей линией, содержащее .участок с монотонно уменьшающимися по высоте штырями н старому передающей линии и расположенное вне пространства взаимодействия, отличающееся тем, чта, с целью обеспечения согласования замедляющих систем праизвсльного соотношения периода и расстояния между рядами при сохранении ширакаполосности, оно имеет наклонный участок, состоящий из элементов, идентичных по форме и параллельных штырям замедляющей системы, расположенный в месте соединения согласующего устройства с замедляющей системой н лосы частотного диапазона устро ..:,:1 .i, участке 2 с наклоном.

При дальнейшем распространении электромагнитной волны через участок 3 с

5 изменяющимися по высоте штырями происходит широкополосная трансформация sonнового сопротивления ячеек замедляющей системы в волновое сопротивление передающей нолноводнай линии 4. Таким образом, 10 поток мощности из замедляющей системы 1 переходит в волноводную передающую, ли- нию 4 при низком уровне КСВН в широкой паласе частот, Подключение наклонного участка, обес15 печивающего расположение участка 3 с уменьшающимися штырями вне пространства взаимодействия, где сняты ограничения со стороны электроники на длину переходнога устройства, не ухудшает каче20 ства согласования. Больше того, она мажет быть улучшена в случае .необходимости за счет увеличения длины участка 3, Применение предложенного переходного устройства в многолученых СВЧ-при25 борах, использующих многорядные встречно-штыревые замедляющие системы, позволит добиться улучшения качества согласования, что в незначительной мере определяет характеристики прибора в целом:

3О раоачую полосу частот, выходную мощность, устойчивость работы и КПД. (56) Патент США % 3414756, кл. 315-35, 1965.

Патент Великобритании Ы 943865, 35 кл. H 1 D, 1961.

Патент США М 2588598, кл. 315-3.6, 1959, 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, -что, с целью наилучшего согласования, угол наклона участка лежит в пределах 30 - 60, а высота, период штырей, длина наклонного участка выбираются из

45 соотношений г созя ,де Ь и Q - высота боковых поверхностей штырей наклонного участка;

h - высота штырей замедляющей систеMbl;

1 - период штырей в замедляющей системе;

1< - период штырей на накганнам участке;

1 - длина наклонного участка;

А - длина волны в.замедляющей системе;

77б376

Ргг/

Я-Япайрнуап

93 И III И М Ю 6I И ИФ И

ИБ И Ю И И И Ю И ИВ И

ЯИ И Ю И Ю И N И 65 И

ЮИ ЮИ6й ИИЯЮ И

4ЫГ

Тираж Подписное

Hf70 Поиск" Росаатента

313035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3348

Составитель И.Накрап

Редактор А.Кузнецова . Техред М.Моргентал Корректор G. Кравцова