Ферритовый фазовращатель проходного типа

(9 Р 1/195 у 5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН У 4 ь О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(54) ФЕРРИТОВЬЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬПРОХОДНОГО ТИПА(57) Использование: СВЧ-фазирующие устройства. Сущность изобретения: согласующие элементы введены в сечениях как ввода, так и вывода проводника 4 системы намагничивания. Предлагается также выводы осуществлять в виде отрезков коаксиальной линии, короткозамкнутых по СВЧ-току конденсаторами 2 проходного типа. С целью независимости параметров от поляризации излучения предлагается выводы располагать в ортогональных плоскостях с целью расширения рабочей полосы частот. Проводник 4 на концах ферритового стержня 4 выполнен в виде прямоугольной ступеньки.3 з.п. ф-лы, 2 ил.Устройство относится к СВЧ-технике иможет быть использовано в фазированныхантенных решетках и измерительных стендах,В ряде конструкций фазовращателейэлементы системы управления вынесены изобласти возбуждения за металлический экран, Примерами таких устройств являютсяволноводный или коаксиальный ферритовые фазовращатели с поперечным подмагничиванием.Управление магнитной проницаемостьюферрита осуществляется подмагничивающимполем, создаваемым электромагнитами. Общим недостатком фазовращателей с плавнымизменением фазы является необходимость непрерывной подачи тока в управляющие обмотки. Этот недостаток устранен второидальных фазовращателях на ферритахс прямоугольной петлей гистерезиса, в которых ферриты, будучи намагниченными,сохраняют это состояние неограниченнодолго и требуют затрат энергии на управление лишь при перемагничивании, В тороидальных фазовращателях, работающих налинейной поляризации, с целью полученияминимальных отражений вывод проводников системы намагничивания осуществляетсяв Н-плоскости, перпендикулярной векторуполяризации возбуждающей волны, Для фазовращателя с произвольной поляризациейпроблема выводов проводников становитсявесьма актуальной, так как помещенные впоперечное сечение волновода проводникипредставляют собой в общем случае произвольные неоднородности, порождающие влинии передачи отраженные волны.Наиболее близок к предлагаемому фазовращатель, работающий на волнах с произвольной поляризацией, Фазовращательпредставляет собой металлизированныйферритовый стержень с симметричнымквадратным) поперечным сечением. Вдольпродольной оси ферритового стержня в отверстии уложен проводник намагничивания,концы которого выведены по диагоналямквадрата.Предложенный способ выведения отрезков проводника обеспечивает почти одинаковые условия отражений от проводникакомпонент электромагнитных волн, ориентированных в ортогональных направлениях. Однако сама методика построенияданного фазовращателя допускает наличиеотражений от проводника, что не позволяетдобиться удовлетворительного согласования,Целью настоящего изобретения является улучшение согласования.Поставленная цель достигается тем, что вывод проводника с каждой стороны ферритового стержня осуществлен с помощью отрезков коаксиальных линий, в котрых выводимый проводник является центральной жилой коаксиала, а сами коаксиальные линии выполнены в приливах металлического экрана устройства и короткозамкнуты по СВЧ-току конденсаторами проходного типа, к клеммам которых припаяны концы проводника; внутри устройства вывод концов проводника осуществлен в ортогональных плоскостях, отрезку проводника с каждой стороны ферритового стержня придана форма либо линейного отрезка, либо ступеньки, уложенной в продольном направлении устройства в пазы и отверстия дополнительной ферритовой (или диэлект 20 25 30 35 40 45 50 55 рической) втулки так, что продольный отрезок параллелен оси фазовращателя иравноудален от оси и внутренней стенкиволновода, а поперечные отрезки проводника перпендикулярны оси.Фазовращатель работает следующимобразом,,Цля падающей на фазовращатель электромагнитной волны ферритовый стерженьпредставляет собой замедляющую среду сэлектрически управляемым коэффициентомраспространения.Фазовая скорость распространенияэлектромагнитной волны в ферритовом фазовращателе определяется величиной намагничивания феррита и направлениемэтого намагничивания по отношению к наи равлени ю расп ростра н ения электромагнитной волны. Намагничивание ферритаосуществляется импульсами тока, подаваемыми на проводник фазовращателя от блока управления. Величина и направлениенамагничивания феррита зависят от амплитуды импульса, его длительности и полярности,Электромагнитная волна с круговой поляризацией может быть представлена суммой линейно-поляризованных волн, векторыполяризации которых ориентированы в ортогональных направлениях, Условия распространения линейно-поляризованных волн вфазовращателе таковы, что одна из них, например, с вектором поляризации, лежащим вгоризонтальной плоскости, проходит свободно, проводник не оказывает на нее никакого влияния, а другая, векторполяризации которой параллелен плоскости, в которой уложен проводник, частиЧноотражается, так как проводник в последнем случае представляет собой большуюнеоднородность.Особенностью конструкции нредлагаемого фазовращателя является установка отрезка коаксиальной линии в месте вывода проводника, для компенсации реактивности, вносимой проводником, Процесс компенсации заключается в подборе реактивного входного сопротивления коаксиэльной линии за счет изменения ее длины. Таким образом достигается нечувствительность фазовращателя к поляризации электромагнитной волны. С помощью отрезков коаксиальных линий удается добиться хорошего согласования фазовращателя, осуществляя вывод проводника как в виде линейных отрезков так и в форме ступенек. Ступенчатая конфигурация проводника позволяет с помощью подбора продольных отрезков проводника, параллельных оси фазовращателя, не только уменьшить вносимую проводником реактивность, обеспечивая тем самым более благоприятные условия компенсации реактивностей с помощью короткозамкнутых по СВЧ-току коаксиальных линий, но и перемещать область хорошего согласования по диапазону частот. В результате достигается расширение области частот фазовращателя,На фиг,1 изображена конструкция фазовращателя с выводами проводника в виде линейных отрезков; на фиг.2 - конструкция фазовращателя со ступенчатыми выводами проводника.Устройство содержит корпус 1, конденсатор 2 проходного типа, диэлектрическую втулку 3 с отверстием под проводник 4, ферритовый стержень 5 с отверстием под проводник 4. Внешняя поверхность корпуса 1 изготовлена с приливами, в которых сформированы пазы для конденсаторов 2 и отверстия под диэлектрические втулки 3. Внутренняя поверхность корпуса представляет собой волновод с симметричной формой поперечного сечения (круглого, квадратного). Внутри волновода устанавливается ферритовый стержень 5 такого же поперечного сечения. На торцовых поверхностях ферритового стержня 5 имеются пазы от центра к окраине для проводника 4,ФПроводник 4 системы намагничивания укладывается в отверстие ферритового стержня 5 вдоль оси, совпадающей с осью симметрии волновода, а затем в пазы на торцовых 5 поверхностях стержня 5 и через отверстия вдиэлектричеСких втулках 3 выводится к клеммам конденсатора 2, к которым концы проводника 4 припаиваются. 10 Формула изобретения1. Ферритовый фазовращатель проходного типа, содержащий металлический экран с внутренним сечением волновода симметричной формы, внутри которого ус тэновлен ферритовый стержень такого жепоперечного сечения с каналом, внутри которого вдоль продольной оси волновода размещен проводник системы намагничивания, концы которого выведены за пред елы волновода в различных плоскостях егопоперечного сечения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения согласования, в сечениях ввода проводника в волновод ус.тановлены введенные согласующие элемен ты.2. Фэзовращгтель пс п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что вывод проводника с каждой стороны ферритового стержня осуществлен с помощью отрезков коаксиаль- ЗО ных линий, в которых выводимый проводникявляется центральной жилой коаксиала, а сами коаксиальные линии выполнены в приливах корпуса устройства и коротко- замкнуты по СВЧ-току конденсаторами 35 проходного типа, к клеммам которых припаяны концы проводника.3. Фазовращатель по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью независимости параметров фазовращателя от поляризации 40 излучения, внутри устройства концы проводника расположены в ортогональных плоскостях.4, Фазовращатель по п,З, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения 45 рабочей полосы частот, концы ферритовогостержня выполнены в виде ферритовых шайб и участки канала с проводником, размещенные в них, изогнуты в виде прямоугольной ступеньки.5 п1774402 Составитель А, БогомоловТехред М,Моргентал Корре Воров едактор Т, Орлов Заказ 3931 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 НТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10