Надвисокочастотний відбивний поляризаційний фазообертач-випромінювач

Надвисокочастотний відбивний поляризаційний фазообертач-випромінювач, що містить відрізок круглого хвилеводу і фазозсувний елемент, який відрізняється тим, що в круглому хвилеводі, який без заповнення має закритичний діаметр, 3 використовуються напівпровідникові p - і - n діоди, що створює значні втрати як НВЧ енергії, так і енергії в колах керування фазовим зсувом. До того ж, вартість такого фазообертача досить висока. В пристрої, що пропонується, ставиться задача: значно зменшити втрати НВЧ енергії, забезпечити низьку вартість, компактну і легку конструкцію, яка спростить збірку ФАР, що також відіб'ється на її вартості. Поставлена задача вирішується тим, що: фазообертач має кроковий двигун 1, металеву пластинку 2, відрізок круглого хвилеводу 3 та діелектричну вставку 4, фіг. 1, фіг. 2 та фіг. 3 Діаметр круглого хвилеводу 3 вибирається таким чином, що в пустотілому хвилеводі електромагнітна хвиля на робочій частоті поширюватись не може, тобто він є закритичним. Металева пластинка 2, яка не контактує з стінками круглого хвилеводу, збільшує критичну довжину хвилі Н11, поляризовану в площині пластинки, і, таким чином, створює умови для її поширення в тій частині хвилеводу, де розташована пластинка, тобто переводить його в докритичний стан. Циліндрична вставка 4 виконує декілька функцій: знижує критичну довжину хвилі Н11 з круговою поляризацією в хвилеводі перед металевою пластинкою, тобто переводить його в цій зоні в докритичний стан, узгоджує хвилевід з навколишнім простором, формує діаграму спрямованості випромінювача та узгоджує частину хвилеводу, заповнену діелектриком, з частиною хвилеводу з металевою пластинкою для хвилі Н11, поляризованої в площині пластинки. Кроковий двигун 1 повертає пластинку 2 на заданий кут . Працює фазообертач-випромінювач наступним чином: електромагнітна хвиля з круговою поляризацією збуджується в діелектричному стрижні-випромінювачі, який знаходиться за межами відрізку круглого хвилеводу, і поширюється, як хвиля Н11, в частині хвилеводу, повністю заповненому діелектриком; лінійно поляризовані компоненти електромагнітної хвилі з круговою поляризацією, одна з яких поляризована в площині металевої пластинки, а друга в площині, перпендикулярній площині металевої пластинки, в частині хвилеводу з пластинкою мають різні умови поширення; компонента (хвиля типу Н11), яка поляризована в площині металевої пластинки, через перехідну зону поширюється в частині круглого хвилеводу з металевою пластинкою до її кінця і відбивається від нього; друга компонента (хвиля типу Н11), площина поляризації якої перпендикулярна площині металевої пластинки, не може поширюватися в частині хвилеводу з металевою пластинкою і відбивається від кінця діелектричної вставки. Таким чином, різні компоненти електромагнітної хвилі Н11, з круговою поляризацією, через відбиття від різних площин, проходять різні відстані і між ними створюється диференційний фазовий зсув. Якщо довжина металевої пластинки 2 вибрана так, щоб 62262 4 диференційний фазовий зсув становив 180°, то фазовий зсув, що вноситься в відбиту електромагнітну хвилю з круговою поляризацією φ, буде залежати від кута повороту металевої пластинки , тобто φ = 2. Таким чином, даний фазообертач є відбивним, має значно меншу довжину, ніж аналог, менший діаметр хвилеводу, ніж аналог, малу вартість, так як в ньому відсутні дорогі деталі та наднизькі втрати енергії, так як основний елемент, що впливає на фазу електромагнітної хвилі з круговою поляризацією, є металева пластинка з високою провідністю. Розраховані і виміряні втрати енергії електромагнітної хвилі в міліметровому діапазоні не перевищили 0,2 дБ. Кроковий мікродвигун, який розроблено спеціально для застосування в даному пристрої, але не розглянутий в даній корисній моделі, має малі габарити, низьку вагу, простий і дешевий. Двигун сконструйовано так, що в ньому витрачається енергія лише на зміну кутового положення, тому енергетичні затрати на керування не перевищують енергетичні затрати наручного годинника, тобто є надзвичайно низькими. Перелік фігур креслення. Фіг. 1. Надвисокочастотний відбивний поляризаційний електромеханічний фазообертачвипромінювач з подовжньою металевою пластинкою в круглому закритичному хвилеводі. Фіг. 2. Поперечний переріз фазообертачавипромінювача в частині круглого хвилеводу з металевою пластинкою. Фіг. 3. Поперечний переріз фазообертачавипромінювача в перехідній зоні від хвилеводу з діелектричною вставкою до хвилеводу з металевою пластинкою. Можливість здійснення надвисокочастотного відбивного поляризаційного електромеханічного фазообертача-випромінювача полягає в тому, що він має відрізок круглого хвилеводу, кроковий двигун, до осі якого прикріплена подовжня металева пластинка прямокутно-східчастої форми (фазозсуваючий елемент), що розміщується в відрізку круглого докритичного хвилеводу з однієї сторони, та діелектричну вставку, що розміщується в відрізку того ж круглого хвилеводу з другої сторони. Можливість здійснення також підтверджена розрахунками та експериментальною перевіркою на експериментальному макеті. Джерела інформації: 1. Н.А. Семѐнов. Техническая электродинамика. М.; «Связь», 1973, с. 343-345. 2. Д.М. Сазонов, А.Н. Гридин, Б.А. Мишустин. Устройства СВЧ. М.; «Высшая школа», 1981. с. 245 - 247. 3. Мартинюк А.Е., Сидорук Ю.К. Отражательный поляризационый фазовращатель миллиметрового диапазона волн. «Известия высших учебных заведений». Радиоэлектроника. №2, 1993 г. 5 Комп’ютерна верстка Мацело В. 62262 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601