RU2371821C2 - Radiating device - Google Patents

Abstract

FIELD: radio engineering.

SUBSTANCE: radiating device comprises two metal plates, between which dielectric waveguide and asymmetrical dielectric element are installed, the latter being adjacent to metal plates without creation of slots, having section of asymmetrical shape and one or several curves in plane of metal plates, moreover, curve convexities are inverted and nearing dielectric waveguide, and concavities are inverted in direction of generated front of radiated wave.

EFFECT: expansion of functional resources of radiating device due to generation of required distribution of amplitude and phase front of wave with a specified width without significant complication of structure.

1 dwg

Description

Изобретение относится радиотехнике и может быть использовано в качестве излучающего устройства в миллиметровом диапазоне волн.The invention relates to radio engineering and can be used as a radiating device in the millimeter wave range.

Известна диэлектрическая линия передачи [1], содержащая прямоугольный диэлектрический волновод, размещенный между двумя параллельными металлическими пластинами, выступающими за границы граней диэлектрического волновода и образующими пространство, заполненное диэлектриком с меньшей относительной диэлектрической проницаемостью, чем у диэлектрического волновода.A known dielectric transmission line [1], containing a rectangular dielectric waveguide located between two parallel metal plates protruding beyond the boundaries of the faces of the dielectric waveguide and forming a space filled with a dielectric with a lower relative permittivity than a dielectric waveguide.

Недостатками устройства являются ограниченные функциональные возможности при конструктивной сложности.The disadvantages of the device are limited functionality with structural complexity.

Известен антенный элемент [2], содержащий две параллельные металлические пластины, одна из которых снабжена отверстием, диэлектрический волновод, расположенный между металлическими пластинами параллельно им, с концевым излучателем, направленным ортогонально пластинам в центр отверстия. Недостатками устройства являются ограниченные функциональные возможности при конструктивной сложности.A known antenna element [2], containing two parallel metal plates, one of which is equipped with an opening, a dielectric waveguide located between the metal plates parallel to them, with an end emitter directed orthogonally to the plates in the center of the hole. The disadvantages of the device are limited functionality with structural complexity.

Наиболее близким к предлагаемому является излучающее устройство [3], содержащее прямоугольный диэлектрический волновод, концевой участок которого имеет вид диагонального среза параллелепипеда, расположенный между двумя параллельными металлическими пластинами, прилегающими к противоположным граням диэлектрического волновода и выступающими за границы его граней, причем плоскость среза конца волновода образует с плоскостью одной из пластин острый угол, ребро которого совпадает с ребром прилегающей пластины.Closest to the proposed one is a radiating device [3], containing a rectangular dielectric waveguide, the end portion of which has the form of a diagonal cut parallelepiped, located between two parallel metal plates adjacent to opposite faces of the dielectric waveguide and protruding beyond the boundaries of its faces, and the cut plane of the end of the waveguide forms an acute angle with the plane of one of the plates, the edge of which coincides with the edge of the adjacent plate.

Недостатками устройства являются повышенная сложность конструкции, отсутствие возможности плавного регулирования ослабления мощности, ограниченный уровень рабочей мощности.The disadvantages of the device are the increased complexity of the design, the inability to smoothly control the attenuation of power, a limited level of operating power.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей излучателя без существенного усложнения конструкции.The objective of the invention is to expand the functionality of the emitter without significantly complicating the design.

Решение задачи достигается тем, что в излучающее устройство, содержащее прямоугольный диэлектрический волновод, расположенный между двумя параллельными металлическими пластинами, прилегающими к противоположным граням диэлектрического волновода и выступающими за границы его граней, между металлическими пластинами введен асимметричный диэлектрический элемент, прилегающий к ним без образования щелей, имеющий сечение несимметричной формы и один или несколько изгибов в плоскости металлических пластин, причем выпуклости изгибов обращены и приближены к боковой стенке диэлектрического волновода, а вогнутости обращены в направлении формируемого фронта излучаемой волны.The solution to the problem is achieved by the fact that an asymmetric dielectric element is inserted between the metal plates into the radiating device containing a rectangular dielectric waveguide located between two parallel metal plates adjacent to opposite faces of the dielectric waveguide and protruding beyond the boundaries of its faces, without forming gaps, having a section of an asymmetric shape and one or more bends in the plane of the metal plates, and the convexity of the bends is reversed us and close to the sidewall of the dielectric waveguide and the concavity facing in the direction of the radiated wave front formed.

Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей излучающего устройства за счет возможности формирования требуемого распределения амплитудного и фазового фронта волны заданной ширины без существенного усложнения конструкции.The technical result consists in expanding the functionality of the radiating device due to the possibility of forming the required distribution of the amplitude and phase front of the wave of a given width without significantly complicating the design.

Пример конструктивного выполнения излучающего устройства представлен на чертеже.An example of a structural embodiment of a radiating device is presented in the drawing.

Излучающее устройство содержит металлические пластины 1, диэлектрический волновод 2 и асимметричный диэлектрический элемент 3.The radiating device comprises metal plates 1, a dielectric waveguide 2, and an asymmetric dielectric element 3.

Излучающее устройство работает следующим образом. Электромагнитная волна распространяется в диэлектрическом волноводе 2, причем на участках, приближающихся к выпуклостям асимметричного диэлектрического элемента 3, часть энергии за счет возрастания распределенной связи поступает в асимметричный диэлектрический элемент 3, со сложной поверхности которого излучается в требуемом направлении и с необходимыми характеристиками, например с равномерным распределением амплитудного и фазового фронтов.The radiating device operates as follows. An electromagnetic wave propagates in a dielectric waveguide 2, and in areas approaching the convexities of the asymmetric dielectric element 3, part of the energy, due to an increase in the distributed coupling, enters the asymmetric dielectric element 3, from which a complex surface is radiated in the required direction and with the necessary characteristics, for example, with uniform distribution of amplitude and phase fronts.

Излучающее устройство может быть выполнено из типовых радиотехнических материалов, применяемых в малогабаритных элементах техники СВЧ. Конструкции элементов могут совпадать с соответствующими конструкциями элементов аналогов.The radiating device can be made of typical radio engineering materials used in small-sized elements of microwave technology. The designs of the elements may coincide with the corresponding designs of the elements of analogues.

ЛитератураLiterature

1. Патент №2003289207 (JP). Non-radioactive dielectric line, high-frequency circuit element and element using them / K.Yuji et al. 2003.1. Patent No. 2003289207 (JP). Non-radioactive dielectric line, high-frequency circuit element and element using them / K. Yuji et al. 2003.

2. Патент №2002185242 (JP). NRD guide L-type antenna element / I.Yukio et al. 2002 г.2. Patent No. 20022185242 (JP). NRD guide L-type antenna element / I. Yukio et al. 2002 year

3. Патент №2001177333 (JP). Antenna / M.I.Kojiro, K.Futoshi. 2001.3. Patent No. 2001177333 (JP). Antenna / M.I. Kojiro, K. Futoshi. 2001.

Claims (1)

Излучающее устройство, содержащее прямоугольный диэлектрический волновод, расположенный между двумя параллельными металлическими пластинами, прилегающими к противоположным граням диэлектрического волновода и выступающими за границы его граней, отличающееся тем, что между металлическими пластинами введен асимметричный диэлектрический элемент, прилегающий к ним без образования щелей, имеющий сечение несимметричной формы и один или несколько изгибов в плоскости металлических пластин, причем выпуклости изгибов обращены и приближены к диэлектрическому волноводу, а вогнутости обращены в направлении формируемого фронта излучаемой волны. A radiating device comprising a rectangular dielectric waveguide located between two parallel metal plates adjacent to opposite faces of the dielectric waveguide and protruding beyond its edges, characterized in that an asymmetric dielectric element is inserted between the metal plates, adjacent to them without forming gaps, having an asymmetric section shape and one or more bends in the plane of the metal plates, and the convexity of the bends facing and approximate to the dielectric waveguide, and the concavities are turned in the direction of the generated front of the emitted wave.

Images