Направленный фильтр свч

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 О товий цилиндр, при этом ось ферритового цилиндра перпендикулярна широким стенкам основных волноводов, и магнитную систему с коммутатором полярйости тока 13. 15Однако 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 диняющие 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 вкладьппи в форме сфер внутри волноводов связи и катушки подмагничивания, размещенные на волноводах связи и соединенные с источником тока 1.23.Недостаток известного волноводного направленного фильтра - узкая полоса пропускания и малый уровень 40 отводимой мощности.Целью изобретения является расширение полосы пропускания и повьппение 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 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 ющих с широкими стенками основных волноводов, при этом геометрические центры щелей и поперечных сечений волноводов связи совпадают, ферритофвые вкладьппи внутри волноводов связи и катушки подмагничивания, размещенные на волноводах связи и соединенные с источником тока, основныеволноводы расположены параллельно,волноводы связи имеют квадратное сечение, две параллельные стенки волноводов связи расположены в одномпоперечном сечении основных волноводов, ферритовые вкладыши выполнены в виде прямоугольных параллелепипедов, размеры которых совпадают свнутренними размерами волноводовсвязи, щели имеют вид прямоугольника,стороны которого параллельны стенкамволноводов связи, при. этом щели, находящиеся в разных поперечных сечениях каждого из волноводов связи ина широкой стенке каждого из основных волноводов, перпендикулярны между собой, Кроме того, одна из катушекподмагничивания соединена с источником тока через коммутатор полярноститока,На фиг, 1 показана волноводнаячасть конструкции направленногофильтра СВЧ, на фиг. 2 - направленный фильтр СВЧ со схемой коммутации.1Направленный фильтр СВЧ (фиг, 1)содержит два параллельных друг другуосновных волновода 1 и 2 прямоугольного сечения и два перпендикулярныхк ним и параллельных между собойволновода связи 3 и 4 квадратногосечения, две параллельные стенки которых расположены в одном поперечномсечении основных волноводов 1 и 2,Четыре щели. 5-8 прямоугольной формысоединяют основные волноводы 1 и 2 иволноводы 3 и 4 и лежат в поперечныхсечениях волноводов связи 3 и 4, совпадающих, соответствено, с верхнейширокой стенкой основного волновода1 и с нижней широкой стенкой основ-ного волновода 2. Геометрическиецентры 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 вкладьппами 9 и 10,размеры которых равны внутреннимразмерам волноводов связи 3 и 4.Входом 11 направленного фильтра СВЧ63 аосновной волновод 2 на выход 13.Волноводы связи 3 и 4,работают вэтом 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 5и 7 обуславливает фазовый 90-ныйсдвиг колебаний в волноводах связи 3,и 4, и далее - направленность излу чения в основной волновод 2. Конк-ретное направление распространенияволны в основном волноводе 2 определяется знаком сдвига, Переменанаправления постоянного магнитногополя Н для какого-либо одного изЬферритовых вкладышей 9 или 10 отвечает перемене знака сдвига, следовательно, при встречном подмагничивании ферритовьнс вкладышей 9 и 10 волна в основном волноводе 2 распространяется в направлениивыхода 14.Указанное обстоятельство используется в данном изобретении для электрической коммутации направленным фильтром СВЧ отводимой мощности междудвумя каналами,1Положительный эффект - расширение полосы нропускания и повьппениеуровня отводимой, мощности - обеспечивается в предлагаемом изобретениибольшей полосой пропускания резонансной системы щель - волновод связи с ,ферритовым вкладьппем - щель по сравнению с полосой пропускания двух 40 связанных Ферритовых резонаторов илучшим теплоотводом от ферритовыхвкладышей. По сравнению с прототипомполоса пропускания увеличена в30 раз, а уровень отводимой мощностиповьппен в 1000 раз. 3 11006является конец основного волновода 1,выходами 12 - 14 конец основноговолновода 1 и концы основного волновода 2. Катушки подмагничивания 15и 16 (фиг, 2) размещены на волноводах 5связи 3 и 4 и соединены с источникомтока 17, при этом катушка подмагничивания 16 соединена с источникомтока 17 через коммутатор полярности18 тока. Направление постоянного. 10магнитного поля Н , создаваемого катушками подмагничивания 15 и 16, показано на Фиг. 2 стрелками.Направленный фильтр СВЧ работаетследующим образом. 5Основная 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 существоватьтолько вырожденные колебания резонаторного типа ТЕ 1 О и ТЕгде п 3, 1,колебания ТЕа и ТЕ 61 соответствен, но. В отсутствии подмагничивания 25ферритовьпс вкладышей 9 и 10 щели 6и 8 не связаны с этими колебаниямии на щели 5 и 7 трансформируетсякороткое замыкание, вследствие чегоСВЧ мощность без отражения поступаетЗОна вьисод 12. При включении продольного модмагничивания ферритовык вкладышей 9 и 10 постоянным магнитным полем Н (его полярность не имеет знаочения, существенно лишь согласноеподмагничивание обоих ферритовыхвкладьппей 9 и 10) за счет эффектаврэщения плоскости поляризации (эффекта Фарадея) в волноводах связи 3и 4 появляются, кроме существующихколебаний ТЕ и ТЕд+ колебания1 о 1.ТЕб 1 и ТЕя, соотэетственно,Ортогональные исходным эти колебания возбуждают щели 6 и 8, что приводит к направленному излучению в1100 б 63 ф 4 И оставитель В. Зубковехред: Л. Коцвбняк Корре А. Тяск Горва едакт Зак Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 589/39 Тираж 591 ВНИИПИ Государстве по делам иизобрете 113035, Москва, Ж,Подписиого комитета СССРий и открытийаущская наб д. 4/5