Свч-фазовращатель

)5 НО ГОРСУДА ПО ИЗО ПРИ ГКН ВЕННЫИ КОМИТЕТТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМССР НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О(54) СВЧ-ФАЗОВ (57) Изобретение и предназначено отехнических уст фазы электромаг РАЩАТЕЛ Ь относится к техн для использовани ройствах для из нитных колебани еличение диапазо ике СВЧв радименения й, Цельна измеизобретени ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Известия АН СССР, серия физическая,том ХХ, 1958, М 12, с.154.Приборы и техника эксперимента, 1968,М 1, с.225 - 226,нения фазы. Это достигается тем, что между сегнетоэлектрической шайбой 6.и полуволновым конусным переходом 2 введен дополнительный отрезок внутреннего проводника 4, при этом полуволновый конусный переход 2 выполнен с плавным увеличением диаметра внутреннего проводника, диаметры внешнего (О), внутреннего(б) и дополнительного внутреннего (б 2) проводников выбраны из соотношения дО(б/дО/с 1 = 10 - 20; д О/с 2/дОЙ 1 = 10 - 30,гдето - длина волны, с 1 - наибольший. диаметр внутреннего проводника полуволнового конусного перехода, а результирующая электрическая длина части отрезка коаксиальной линии пе- ф редачи с дополнительным внутренним проводником и сегнетоэлектрической шайбы выбрана равной (0,02 - 0,2)1 ил.Изобретение относится к СВЧ-технике и предназначено для использования в радиотехнических устройствах для изменения фазы электромагнитной волны,Известен быстродействующий отражательный фазовращатель, содержащий короткозамкнутый отрезок коаксиала и сегнетоэлектрическую шайбу, установленную на кон це указан ного отрезка. Е го недостатком является малый диапазон регулировки фазы,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является быстродействующий отражательный фазовращатель, содержащий полуволновый конусный переход с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению входного регулярного коаксиала,Однако такое устройство также имеет малый диапазон регулировки фазы,Цель изобретения - увеличение диапазона изменения фазы,Поставленная цель достигается тем, что СВЧ-фазовращатель, выполненный в виде отрезка коаксиальной линии передачи, между внутренним проводником которой и закорачивающей стенкой внешнего проводника, установленной на одном его конце, включена сегнетоэлектрическая шайба, причем одна часть отрезка коаксиальной линии передачи имеет вид регулярной линии передачи, а другая ее часть имеет вид полуволнового конусного перехода, снабжен дополнительным отрезком внутреннего проводника, при этом внешний проводник отрезка коаксиальной линии передачи выполнен в виде прямого цилиндра, полуволновый переход выполнен с плавным увеличением диаметра внутреннего проводника по направлению к дополнительному отрезку внутреннего проводника, при этом диаметры внешнего, внутреннего и дополнительного проводников выбраны из соотношений,Я О/г/9 О/01= 10 - 20,д О/й/д О/б 1=10-30, а результирующая электрическая длина части отрезка коаксиальной линии передачи с дополнительным внутренним проводником и сегнетоэлектрической шайбы выбраны равной (0,02 - 0,2 Я где Л - длина волны, О - диаметр внешнего проводника, б - диаметр внутреннего проводника регулярной линии передачи, б - наибольший диаметр внутреннего проводника полуволнового конус- ного перехода, б 2 - диаметр дополнительного отрезка внутреннего проводника.Увеличение диапазона изменения фазы "вязано с переотражением СВЧ-волн от границы между конусным переходом и дополнительным отрезком внутреннего проводника за счет выбранных в определенныхпределах соотношений между диаметрами5 внешнего, внутреннего и дополнительноговнутреннего проводников, а также результирующий электрической длины части отрезка коаксиальной линии передачи сдополнительным внутренним проводником10 и сегнетоэлектрической шайбы,На чертеже представлен СВЧ-фазовращатель.СВЧ-фазовращатель содержит отрезокрегулярной линии гередачи 1, полуволно 15 вый конусный переход 2 и отрезок коаксиальной линии передачи 3 с дополнительнымвнутренним проводником 4, между которымс одной стороны и закорачивающий стенкой5 внешнего проводника с другой стороны20 установлена сегнетоэлектрическая шайба б,Внешний проводник СВЧ-фазовращателя выполнен в виде прямого цилиндрадиаметром О. Внутренний проводник СВЧфазовращателя на регулярном участке име 25 ет диаметр с, у полуволнового конусногоперехода плавно увеличивается от диаметра о до максимальной величины б с резкимпереходом к дополнительному проводнику4 диаметром бг. Втулка 7 служи; опорой30 внутреннего проводника, по которому черезввод 8 на сегнетоэлектоическую шайбу подается постоянное управляющее напряжение, и одновременно о".еспечивает егоизоляцию от корпуса,35 На входе СВЧ-фазовращателя имеетсяразъем 9,Работает СВЧ-фазовращатель следующим образом,При подаче управляющего напряжения40 на сегнетоэлектрическую шайбу изменяется диэлектрическая проницаемость шайбыи, соответственно, величина емкости зазора, что приводит к изменению фазы электромагнитной волны, За счет переотражения45 СВЧ-волны от границы между конусным переходом и дополнительным отрезком внутреннего проводника при выбранных вопределенных пределах соотношенияхмежду диаметрами внешнего, внутреннего50 и дополнительного внутреннего проводников и результирующей электрической длинычасти отрезка коаксиальной линии передачис дополнительным внутренним проводников и сегнетоэлектрической шайбы диапа 55 зон изменения фазы увеличивается.Диаметры внешнего, внутреннего и дополнительного проводников выбраны в соответствии с соотношениями:9 О/о/т О/г 1 = 10 - 20;9 О/б 2/9 О/б 1 = 10 - 30.Нижние пределы обусловлены снижением эффекта увеличения диапазона изменения фазы, Первый верхний предел определяется слишком жесткими требованиями к стабильности управляющего напряжения вследствие чрезмерного увеличения крутизны фазовой характеристики, а второй - снижением эффекта взаимодействия сегнетоэлектрической шайбы с СВЧ-полем, Результирующая электрическая длина части отрезка коаксиальной линии передачи с дополнительным внутренним проводником и сегнетозлектрическоР шайбы выбрана в пределах Ь = (0,02 - 0,2) Л, где Л - длина волны, При значениях овне предлагаемого интервала существенного увеличения диапазона изменения фазы по сравнению с прототипом не наблюдается.Пример техническогоо решения.В таблице приведены экспериментальные данные по диапазону изменения фазы Лр для различных значений Ьи различных соотношений диаметров внешнего, внутреннего и дополнительного внутреннего проводников при напряженности управляющего электрического поля 10 кВ/см. В качестве материала шайбы использована сегнетоэлектрическая керамика ВК - 7, размеры шайбы: диаметр 0,4 мм, высота 0,4 мм. Материал диэлектрической втулки - фторопласт, Там же приведены данные для прототипа,Предлогенная конструкция СВЧ-фазовращателя по сравнению с прототипом имеет в 6 - 15 раз больший диапазон изменения фазы, Увеличение диапазона изменения фазы позволяет уменьшить количество используемых фазовращателей, а следовательно, уменьшить стоимость фазосдвигающей системы и существенно сократить ее габариты. Формула изобретения СВЧ-фазовращатель, содержащий отрезок коаксиальной линии передачи, между внутренним проводником которой и закора чивающей стенкой внешнего проводника,установленной на одном его конце, включена сегнетоэлектрическая шайба, при этом одна часть отрезка коаксиальной линии передачи выполнена в виде регулярной линии 10 передачи, а другая ее часть выполнена ввиде полуволнового конусного перехода, о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения диапазона изменения фазы, между сегнетоэлектрической шайбой и пол уволновым конусным переходом введен дополнительный отрезок внутреннего проводника, внешний проводник отрезка коаксиальной линии передачи выполнен в виде прямого цилиндра, полуволновый ко нусный переход выполнен с плавным увеличением диаметра внутреннего проводника по направлению к дополнительному отрезку внутреннего проводника, при этом диаметры внешнего, внутреннего и дополни тельного внутреннего проводников выбраны из соотношенийд О/б/д О/б 1= 10-20:30 д О/б 2/д О/о 10 30а результирующая электрическая длиначасти отрезка коаксиальной линии передачи с дополнительным внутренним проводником и сегнетоэлектрической шайбы выбра на равной (0,02 - 0,2)Л, где Л - длина волны, О- диаметр внешнего проводника, б - диаметр внутреннего проводника регулярной линии передачи, б 1 - наибольший диаметр внутреннего проводника полуволнового ко нусного перехода, бг - диаметр дополнительного отрезка внутреннего проводника,