Волноводный преобразователь

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советски Сопиалистическиа Республик29 269 Зависимое от авт. свидетельства М -Заявлено 03. Х,1969 ( 1358910/26-9)с присоединением заявки М -Приоритет -Опубликовано 06 1,1971 Бюллетень Ле 3Дата опубликования описания 13.17,1971 МПК Н 01 р 1100 ттомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 621.376.33:621,372.8 (088.8) Авторизобретения всгсоюзндя ГЛ 87 Н 0- Х 1 -.КВ 8 БЙЬЛИ: ГЕЫА, П. Бундюков Заявитель ВОЛНОВОДНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к вол новодцым устройствам, предназначенным для использования преимущественно в преобразователях СВЧ-сигналов, например в балансном модуляторе, фазовом манипуляторе или балацсцом смесителе.Известны вол цоводные устройства типа щелевых мостов, которые содержат два волновода, связанные между собой по общей узкой стенке. Эти устройства отличаются большими габаритами и недостаточно широкой рабочей полосой частот.Цель изобретения - уменьшение габаритов и расширение рабочей полосы частот волцоводных устройств, предназначенных для использования в преобразователях СВЧ-сигналов.Это достигается тем, что предлагаемое волноводное устройство выполнено в виде волноводцого моста, в котором один волцовод симметрично присоединен своим торцом к торцам волцоводцых камер так, что его широкая стенка параллельна широким стенкам камер, а другой волновод присоединен своей широкой стенкой к другим торцам волноводцых камер и связан с ними продольными щелями, симметрично прорезанными параллельно широким стенкам камер.Волноводные камеры частично или полностью выполнены в виде отрезков П-волноводов, имеющих общую широкую стенку с П- выступамп, а полупроводниковые диоды включены в эти выступы перпендикулярно к последним и соосцо между собой, Сигналы из одного волцовода проходят через камеры в другой волцовод, где компенсируют друг друга.Компенсация одного из прошедших сигналов другими обеспечивает развязку между волноводами предлагаемого устройства.1 О На фнг. 1 показан предлагаемый преобразователь в разрезе; ца фиг. 2 - то же, вйд сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху.Преобразователь содержит две одинаковые волноводные камеры 1 ц 2 с полупровод 15 пиковыми диодами 8 и 4. Камеры 1 и 2 представляют собой отрезки прямоугольных волповодов 5 и 6, одни торцы которых совпадают с плоскостью 7, показанной пунктиром, а другие торцы - с плоскостью 8. В плоскос ти 7 камеры 1 и 2 присоединены своими торцами к волцоводу 9 и связаны своими поперечными сечениями с его поперечным сечением по плоскости Е, а в плоскости 8 камеры 1 и 2 присоединены своими торцами к широкой стенке волновода 10 и связаны с ним через продольные щели 11 и 12 в этой стенке. Г 1 лоскости Е волновода 10 и камер 1 и 2 взаимно перпендикулярны. Волцовод 10 закорочен.Плоскость 18 короткого замыкания находится 30, за щелями 11 и 12. Камеры 1 и 2 имеют об.45 Волповодпый прсобразова гель, состоящийиз двух отрезков прямоугольного волповода,присоединенных к двум волповодпым камерам с полупроводиковыми диодами, отлича 50 ои 4 ийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и расширений рабочей полосы частот,Один из упомяпутьх ОтрсзкОВ ВолпОВОа симметрично присоединен своим торцом к торцамволповодпых камер так, что его широкаястенка параллельна широким стенкам камер,а другой отрезок цолповоа присосдппеп широкой степкой к другим торцам камер и свяЗяп с пими прОдольпьмп псл 5 ми, спммстри.ПО прореза пиымп па)ллс.ы 10 шцро и 1 степ50 кам камер,щую широкую стспеу 14, котОря 51 имсс П- выступы 15 и 16. На протяжении этцх выступоц волюцоды 5 и 6 камер 1 и 2 прсврящяютС 5 В П-во,повоы. ДИОь,) и 4 В;л 0 спь ц П-Вьступы пс 1)пспди ул 511 ИО е и)Слс;пп)1 и сооспо мс); СОООЙ. Ди)ды 8 и 4 по;е,очспы также к клсммям 17 и 18 Нг-цепей через блокировопыс смкости копстретивплх коидепсаторов /9 и 20. 1 х волповодам 9 ц 10 присоединяются впсшнпс волповоды 21 и 22. Одпи иЗ ГрпсОсдип 51 смьх Вол поцо;ОВ может бь 1 ть ИОк,ю 1 сп е источиеу прсоб)разусмОГО сигнала, я другоик источнику гетеро;пппого сигпяля, Вппты 28 - -25 с;у)еч д;я по- стрОЙеи пя Оолсс ВЬ 1 соеос сог,1 ясоцяпис, я последпие ДВа Виита, крохс этого, тяежс и д,я полуепи 51 лучшсЙ развязки ме)кду ВО,ПОВОями 9 иВ камерах 1 и 2 СВЧ-колебания вол%овода 9 возбу)кдают сцпфазпыс колебавя одп- пакоВОЙ амплитуды, Эти олсбапи 51 В сВОю очередь возбуждают в вол%оводе 10 через щели 11 и 12 противофазиые колебания равной амплитуды, которые взаимно компенсируются при распространении вдоль волповода 10, но проходят поперек этого волповода цз одной камеры в другую, В результате этого в каждой камере возпикают стоячие волны. В пучностц электрического поля стоячих воли включены диоды 8 и 4. При симметричном расположении щелей 11 и 12 и при идептичиости их размеров компенсация происходит по средцей линии воловоа 10. Электрическое расстояние от диодов 8 и 4 до этой средней линии примерно соответствует четверти илп нечетному числу четвертей длипы волны СВЧ-колебаний пз вол%овода 9.В камерах 1 и 2 СВЧ-колебания волповода 10 возбу)кдают противофазпые колебания одинаковой амплитуды. Эти колебания проходят из камер 1 и 2 в волпозод 9, взаимно компенсируются при распространении вдоль него, по проходят через него из одной камеры в другую. В результате этого в каждой камере возникают стоячие волны, в пучпости электрического псля которых включены диоды 8 и 4, Компенсация колебаний при симметричной конструкции устройства происходит в месте расположения плоскости 8 соедипеш 1 я камер 1 и 2 с волноводом 9. Электрическое расстояние от диодов 3 и 4 до этой плоскости, цли при симметричном расположении диодов в сечении камер) до бли)кпей средней линии волновода 9, примерно соответствуст четверти или нечетному числу четвертей длины волны СВЧ-колебаний из волновода 10.Преобразуемый и гетеродинный сипалы образуют на диодах 8 и 4 сигналы промежуточной частоты, которые через блоеировочпыс конденсаторы 19 ц 20 проходят к клеммам 17 и 18 НК-цепей ц далее в НК-нагрузку При нарушении элскричсской симмсрпппутей прохождения сипалов пз одного волповода в другой происхоит неполная компсп- Г 5 Ц и и П Р 0 Ш СД П ПХ С П Г а: О В П, С. С,) В Я Тс,П О, 5 мепыпястс 5 рязц 5 зе )сжд этими ВО;1 ОВОдами. Симметрия, я вместе с ней и развязка могут быть улучшены при помощи соотвстствуощего вворачивапия винтов 24 и 25.При использовании предлагаемых цолпои цодпых устройств в балапсюм м)5 ус 5 тор иц фазовом манипуляторе подцодягся к клеммам 18 ц 17 импульсные спгялы - ;упРОпПС И )1 ИПУЛИРУ 10 ЦИС; ОД 3 10,10.ВОдоц 1 ии 10 0 еле)1 еп соотВетствсп 0 е источнику мо;улирусмых плп мапипулпрусмых СВ 1-сигналов, а другойк нагрузке. Б послсдшою поступаст СВЧ-сигнал амплпту- по-модулированный с подавлсппой несущей В первом случае и мапипулироваппый по фазе 20 во втором случае. Электрическое расстояниеот диодов до ближней средней линии вол%овода, подключенного к нагрузке, выбирается в первом случае примерно равным четверти пли нечетному числу четвертей липы волны 25 модулируемого СВЧ-сигнала, а во второмслучае - нулю илц целому числу полуволпы манипулируемого по фазе с. в. ч. сигнала. По сравпспию с известными и волноцодпыми пре.образователями габариты предлагаемого ЗО уменьшены примерно в два раза, а рабочаяполоса частот расширена более чем па 20 Оо.Наличие В каждоЙ ВОЛПОВодпой камере 1и 2 отдельного Входа для каждого волповода 9 и 10 приводит к пспользоваицо каж;ой 35 камеры па проход для сипалов каждогоиз этих волповодов и, следовательно, к час.тотной взаимной независимости входов ка)кдой камеры. Г 1 оследпсс оостоятельство позволяет применять одно и то же предлагаемое 40 устройство для сигналов разных СБЧ-диапазонов, что существенно расширяет частотныс прсслы этих устройств. Предмет изобретения291269 Фиг Составитель А. МерманТекпел Л. Я, Левина Рсяактор оляко 1 ираж 473ргятий пои Сги аб. д. 4 5 Подписиог с Министров СССР/г 5гюго1 га гказ 778 11 зл. Лв 56Н 111 П 11 Комитета по делам ивооретеиий и от