RU2774737C1 - Pluggable connection for combined coaxial and circular waveguides of the reflector antenna feed - Google Patents
Pluggable connection for combined coaxial and circular waveguides of the reflector antenna feed Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774737C1 RU2774737C1 RU2021115191A RU2021115191A RU2774737C1 RU 2774737 C1 RU2774737 C1 RU 2774737C1 RU 2021115191 A RU2021115191 A RU 2021115191A RU 2021115191 A RU2021115191 A RU 2021115191A RU 2774737 C1 RU2774737 C1 RU 2774737C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coaxial
- waveguide
- detachable connection
- circular
- combined
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001808 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000003284 Horns Anatomy 0.000 description 10
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 5
- 230000001678 irradiating Effects 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 description 2
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N Tetrafluoroethylene Chemical compound FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для соединения объединенных коаксиального и круглого волноводов (коаксиально-круглых волноводов), используемых в облучателях двухдиапазонных зеркальных антенн. Устройство может быть использовано в системах связи, радиолокации, радионавигации, различной измерительной и специальной радиоаппаратуре.The invention relates to microwave technology and is intended for connecting the combined coaxial and circular waveguides (coaxial-circular waveguides) used in the feeds of dual-band reflector antennas. The device can be used in communication systems, radar, radio navigation, various measuring and special radio equipment.
Из текущего уровня техники известно [Джуринский К.Б. Миниатюрные коаксиальные радиокомпоненты для микроэлектроники СВЧ. Москва: Техносфера, 2006. – 216 с.] большое количество разъемных радиочастотных соединений различных типов, выпускаемых десятками крупных мировых компаний. Основными признаками классификации соединителей являются: предельная рабочая частота (диапазон частот); назначение; особенности конструкции; механизм соединения с ответной частью; типы используемых волноведущих структур и способ соединения с ними; герметичность. Наибольшая часть известных конструкций разъемных соединений предназначена для работы с коаксиальными волноводами, значительным недостатком которых является ограничение частотного диапазона со стороны высоких частот, связанное с возбуждением высших мод электромагнитных колебаний.From the current state of the art it is known [Dzhurinsky K.B. Miniature coaxial radio components for microwave microelectronics. Moscow: Tekhnosfera, 2006. - 216 p.] a large number of detachable radio-frequency connections of various types, produced by dozens of large world companies. The main features of the classification of connectors are: limiting operating frequency (frequency range); appointment; design features; connection mechanism with the counterpart; types of waveguide structures used and the method of connection with them; tightness. Most of the known designs of detachable connections are designed to work with coaxial waveguides, a significant drawback of which is the limitation of the frequency range from the high frequencies associated with the excitation of higher modes of electromagnetic oscillations.
Известна система с коаксиальной рупорной антенной [патент US № 6982679B2, опубл. 03.01.2006], содержащая несколько совмещенных рупорных антенн для работы в нескольких частотных диапазонах. В частном случае, когда рупорных антенны две, первая и вторая рупорные антенны расположены соосно, причем первая рупорная антенна запитана коаксиальным волноводом, а вторая круглым волноводом, которые объединены друг с другом. Объединенный волновод состоит из двух соосных трубок, внешней и внутренней. Внутренняя стенка внутренней трубки образует круглый волновод, а внешняя стенка внутренней трубки и внутренняя стенка внешней трубки образуют коаксиальный волновод. Обе рупорные антенны, запитываемые объединенным коаксиально-круглым волноводом, облучают контррефлектор двухзеркальной антенны Кассегрена или Грегори.A known system with a coaxial horn antenna [US patent No. 6982679B2, publ. 01/03/2006], containing several combined horn antennas for operation in several frequency bands. In a particular case, when there are two horn antennas, the first and second horn antennas are located coaxially, and the first horn antenna is powered by a coaxial waveguide, and the second by a circular waveguide, which are combined with each other. The combined waveguide consists of two coaxial tubes, external and internal. The inner wall of the inner tube forms a circular waveguide, and the outer wall of the inner tube and the inner wall of the outer tube form a coaxial waveguide. Both horn antennas, fed by a combined coaxial-circular waveguide, irradiate the counter-reflector of a two-mirror Cassegrain or Gregory antenna.
Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков является коаксиальный облучатель для многодиапазонной антенны [заявка на патент US № 2020403312A1, опубл. 24.12.2020], содержащий трубчатый высокочастотный волновод и соосный с ним коаксиальный низкочастотный волновод, образующие объединенный коаксиально-круглый волновод. Объединенный коаксиально-круглый волновод подключен к совмещенному рупорному облучателю, облучающему контррефлектор двухзеркальной антенны. Облучатель и контррефлектор образуют облучающую систему основного рефлектора двухзеркальной антенны. Питание облучающей системы осуществляется через объединенный коаксиально-круглый волновод с задней стороны основного рефлектора двухзеркальной антенны.The closest analogue in terms of essential features is a coaxial feed for a multi-band antenna [patent application US No. 2020403312A1, publ. December 24, 2020], containing a tubular high-frequency waveguide and a coaxial low-frequency waveguide coaxial with it, forming a combined coaxial-circular waveguide. The combined coaxial-circular waveguide is connected to a combined horn irradiator, which irradiates the counter-reflector of the two-mirror antenna. The irradiator and the counter-reflector form the irradiating system of the main reflector of the two-mirror antenna. The irradiating system is fed through a combined coaxial-circular waveguide from the rear side of the main reflector of the two-mirror antenna.
Существенным недостатком известных конструкций и конструкции-прототипа является то, что при использовании объединенного коаксиально-круглого волновода в двухзеркальных антеннах типа Кассегрена или Грегори, выступающую за плоскость основного рефлектора часть облучающей системы невозможно отсоединить от остальной части конструкции, например, с целью транспортировки антенны в компактном виде. При этом с задней части основного рефлектора, как правило, находится приемо-передающее оборудование, подключенное к облучающей системе через объединенный коаксиально-круглый волновод, что затрудняет демонтаж элементов облучающей системы с задней стороны.A significant disadvantage of the known structures and the prototype design is that when using a combined coaxial-circular waveguide in two-mirror antennas of the Cassegrain or Gregory type, the part of the irradiating system protruding beyond the plane of the main reflector cannot be disconnected from the rest of the structure, for example, in order to transport the antenna in a compact form. At the same time, the rear part of the main reflector, as a rule, houses the transceiver equipment connected to the irradiating system through a combined coaxial-circular waveguide, which makes it difficult to dismantle the elements of the irradiating system from the rear side.
Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение возможности разъемного сочленения объединенных коаксиального и круглого волноводов, повышение удобства и безопасности транспортировки двухзеркальных антенн, в которых они используются.The technical result of the claimed invention is the provision of the possibility of detachable articulation of the combined coaxial and circular waveguides, increasing the convenience and safety of transportation of two-mirror antennas in which they are used.
Заявляемый технический результат достигается тем, что в разъемном соединении для объединенных коаксиального и круглого волноводов облучателя двухзеркальной антенны, включающем две соосные проводящие трубки разного диаметра, причем внутренняя трубка одновременно является круглым волноводом и проводником коаксиального волновода, а внешняя трубка является экраном коаксиального волновода, новым является то, что в месте разъемного соединения внутренний диаметр внешней проводящей трубки ступенчато увеличивается и в этом месте размещаются две диэлектрические втулки, а между двумя частями внутренней трубки в месте разъемного соединения имеется зазор.The claimed technical result is achieved by the fact that in a detachable connection for the combined coaxial and circular waveguides of the feed of a two-mirror antenna, which includes two coaxial conductive tubes of different diameters, the inner tube being simultaneously a circular waveguide and a conductor of the coaxial waveguide, and the outer tube is the screen of the coaxial waveguide, new is the fact that at the place of the detachable connection, the inner diameter of the outer conductive tube increases in steps and two dielectric bushings are placed in this place, and there is a gap between the two parts of the inner tube at the place of the detachable connection.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием разъемного соединения, в котором внутренний диаметр внешней проводящей трубки ступенчато увеличивается.Comparative analysis with the prototype shows that the proposed device is characterized by the presence of a detachable connection, in which the inner diameter of the outer conductive tube increases in steps.
Существенным отличием является то, что в месте разъемного соединения размещаются две диэлектрические втулки, которые надежно закрепляются внутри внешней проводящей трубки и выступают в качестве опоры для внутренней проводящей трубки.The essential difference is that two dielectric bushings are located at the place of the detachable connection, which are securely fixed inside the outer conductive tube and act as a support for the inner conductive tube.
Другим существенным отличием является то, что в месте разъемного соединения между внутренними проводящими трубками имеется зазор, тогда как между внешними проводящими трубками нет зазора (имеется гальванический контакт). Это обеспечивает надежный электрический контакт при многократных сочленениях разъема.Another significant difference is that there is a gap between the inner conductive tubes at the detachable connection, while there is no gap between the outer conductive tubes (there is a galvanic contact). This ensures reliable electrical contact with multiple connector articulations.
Таким образом, перечисленные выше отличительные от прототипа признаки позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».Thus, the above distinguishing features from the prototype allow us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty".
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».The features that distinguish the claimed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions and, therefore, ensure that the claimed solution meets the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг. 1 показана конструкция двухзеркальной антенны по схеме Кассегрена; на фиг. 2 показана конструкция заявляемого устройства; на фиг. 3 показана эта же конструкция, но с разнесенными частями; на фиг. 4 показан разрез конструкции заявляемого устройства в сборе; на фиг. 5 показана электродинамическая модель заявляемого устройства; на фиг. 6 и 7 показаны результаты расчета S-параметров электродинамической модели устройства, при этом на вставках фиг. 6 и 7 схематически показаны распределения электрического поля мод коаксиального и круглого волноводов, для которых был проведен расчет.The essence of the invention is illustrated by drawings: Fig. 1 shows the design of a two-mirror Cassegrain antenna; in fig. 2 shows the design of the proposed device; in fig. 3 shows the same design, but with spaced parts; in fig. 4 shows a section of the design of the proposed device assembly; in fig. 5 shows the electrodynamic model of the proposed device; in fig. 6 and 7 show the results of calculating the S-parameters of the electrodynamic model of the device, while the insets of Fig. Figures 6 and 7 schematically show the distributions of the electric field of the modes of the coaxial and circular waveguides, for which the calculation was carried out.
Заявляемое разъемное соединение для коаксиально-круглого волновода облучателя зеркальной антенны размещается (фиг. 1), например, с передней стороны параболического рефлектора (1) антенны Кассегрена. Перед параболическим рефлектором (1) расположен гиперболический контррефлектор (2), облучаемый совмещенным рупорным излучателем (3). Питание рупорного излучателя (3) осуществляется по коаксиально-круглому волноводу (4). Для обеспечения возможности быстрой сборки/разборки антенны, например, при ее перемещениях, предусмотрено заявляемое разъемное соединение (5), расположенное у основания параболического рефлектора (1), возле (фиг. 2) крепежной секции (6). С задней стороны параболического рефлектора (1) к крепежной секции (6) подходит коаксиально-круглый волновод (7), а с передней стороны крепежной секции (6) находится разъемное сочленение с гайкой (8). Заявляемое разъемное соединение (фиг. 3) содержит диэлектрические втулки (9) коаксиального волновода и может дополнительно содержать герметизирующие диэлектрические заглушки (10) круглого волновода. Диэлектрические втулки (9) установлены внутри коаксиального волновода, диаметр которого в месте разъемного соединения ступенчато увеличен. Бортики втулок (9) упираются в образованные ступенчатые переходы (11). Проводящие трубки (12) являются одновременно круглыми волноводами, по которым передаются сигналы на верхней частоте (например, 44 ГГц) и центральными проводниками коаксиального волновода, по которому передаются сигналы на нижней частоте (например, 20 ГГц). Для обеспечения одинаковой осевой ориентации частей разъемного соединения предусмотрен штифт (13) со стороны крепежной секции (6) и лыска (14) во фланце волновода (4). Разрез конструкции заявляемого устройства в сочлененном состоянии показан на фиг. 4. Гайка (8) завинчена на резьбу крепежной секции (6) до упора торцевой поверхности цилиндрической части волновода (4) в отверстие волновода (7) крепежной секции (6). При этом диэлектрические втулки (9) плотно прижаты друг к другу, тогда как между трубками (12) остается зазор, например, 0.2 мм. Такое состояние разъема является рабочим, при необходимости разъединения частей облучателя свинчивают гайку (8) и разъединяют волноводы (4) и (7). Диаметры коаксиального и круглого волноводов определяются рабочими частотными диапазонами и условием работы обоих волноводов на волне типа TE 11 без возбуждения других (паразитных) типов волн. Величина зазора между трубками (12) выбирается менее d/20, где d – диаметр круглого волновода, для того чтобы волна TE 11 в круглом волноводе не испытывала существенных отражений. При этом величина указанного зазора должна быть достаточной, чтобы обеспечивать отсутствие гальванического контакта между трубками (12) при многократном соединении/разъединении заявляемого устройства. При наличии в конструкции герметизирующих диэлектрических заглушек (10) в месте сочленения круглый полый волновод плавно (за счет конусовидной формы заглушек) трансформируется в круглый волновод с диэлектрическим заполнением, что незначительно увеличивает коэффициент отражения от места сочленения. Размеры ступенчатого перехода (11) в месте сочленения объединенных коаксиально-круглых волноводов (7) и (4) и длины диэлектрических втулок (9) выбираются таким образом, чтобы образуемая зазором между трубками (12), втулками (9), и пазом в месте соединения волноводов (4) и (7) резонансная система имела полосу пропускания на рабочих частотах коаксиального волновода. Наличие зазора между трубками (12) обеспечивает неизменность высокочастотных электрических характеристик разъемного соединения при многократном соединении/разъединении, которую практически невозможно обеспечить, если бы, например, и внешние, и внутренние проводящие трубки имели бы гальванический контакт.The inventive detachable connection for the coaxial-circular waveguide of the reflector antenna feed is placed (Fig. 1), for example, on the front side of the parabolic reflector (1) of the Cassegrain antenna. In front of the parabolic reflector (1) there is a hyperbolic counter-reflector (2) irradiated by a combined horn emitter (3). The horn emitter (3) is fed through a coaxial-round waveguide (4). To enable quick assembly / disassembly of the antenna, for example, when it is moved, the inventive detachable connection (5) is provided, located at the base of the parabolic reflector (1), near (Fig. 2) the mounting section (6). From the rear side of the parabolic reflector (1) to the mounting section (6) there is a coaxial-round waveguide (7), and from the front side of the mounting section (6) there is a detachable joint with a nut (8). The inventive detachable connection (Fig. 3) contains dielectric bushings (9) of the coaxial waveguide and may additionally contain sealing dielectric plugs (10) of the round waveguide. Dielectric bushings (9) are installed inside the coaxial waveguide, the diameter of which is increased in steps at the place of the detachable connection. The sides of the bushings (9) abut against the formed stepped transitions (11). The conductive tubes (12) are both circular waveguides carrying signals at a higher frequency (eg 44 GHz) and central conductors of a coaxial waveguide carrying signals at a lower frequency (eg 20 GHz). To ensure the same axial orientation of the detachable connection parts, a pin (13) is provided on the side of the mounting section (6) and a flat (14) in the waveguide flange (4). A section of the design of the proposed device in the articulated state is shown in Fig. 4. The nut (8) is screwed onto the thread of the mounting section (6) until the end surface of the cylindrical part of the waveguide (4) stops against the hole in the waveguide (7) of the mounting section (6). In this case, the dielectric bushings (9) are tightly pressed against each other, while a gap remains between the tubes (12), for example, 0.2 mm. This state of the connector is operational, if it is necessary to separate the parts of the irradiator, screw the nut (8) and disconnect the waveguides (4) and (7). The diameters of the coaxial and circular waveguides are determined by the operating frequency ranges and the condition of operation of both waveguides on a wave of the TE 11 type without excitation of other (spurious) types of waves. The gap between the tubes (12) is chosen to be less than d /20, where d is the diameter of the circular waveguide, so that the TE 11 wave in the circular waveguide does not experience significant reflections. In this case, the value of the specified gap should be sufficient to ensure the absence of galvanic contact between the tubes (12) during repeated connection/disconnection of the proposed device. If there are sealing dielectric plugs (10) in the design at the junction, the round hollow waveguide is smoothly (due to the conical shape of the plugs) transformed into a round waveguide with dielectric filling, which slightly increases the reflection coefficient from the junction. The dimensions of the stepped transition (11) at the junction of the combined coaxial-circular waveguides (7) and (4) and the lengths of the dielectric bushings (9) are chosen in such a way that the gap formed between the tubes (12), bushings (9), and the groove in place connecting waveguides (4) and (7), the resonant system had a bandwidth at the operating frequencies of the coaxial waveguide. The presence of a gap between the tubes (12) ensures the invariance of the high-frequency electrical characteristics of the detachable connection during repeated connection/disconnection, which is practically impossible to ensure if, for example, both external and internal conductive tubes would have galvanic contact.
Разъемное соединение для коаксиально-круглого волновода облучателя двухзеркальной антенны работает следующим образом. Поскольку антенна является взаимным устройством, рассмотрим только случай, когда оба волновода используются для передачи СВЧ сигналов. Сигналы от двух СВЧ передатчиков поступают (фиг. 4) по объединенному коаксиально-круглому волноводу (7) через крепежную секцию (6) к разъемному соединению, которое находится в рабочем состоянии, т. е. гайка (8) завинчена на резьбу крепежной секции (6) до упора. Сигнал «высокочастотного» диапазона проходит по круглым волноводам, образованным проводящими трубками (12). Поскольку между трубками (12) есть зазор, возникает неоднородность в круглом волноводе, которая, тем не менее, несущественно сказывается на его работе. Сигналы «низкочастотного» диапазона распространяются по коаксиальному волноводу. Для них разрыв центрального проводника, образованного зазором между проводящими трубками (12), является последовательной емкостью малой величины. Указанная емкость на рабочих частотах коаксиального волновода компенсируется индуктивностью ступенчатого перехода (11) в его внешнем проводнике. Диэлектрические втулки (9) выполняют роль крепежных и центрующих для внутренней проводящей трубки, и при этом их длина подобрана так, чтобы на центральной частоте рабочего диапазона частот коаксиального волновода в них наблюдался полуволновый резонанс. В результате для коаксиального волновода зазор между трубками (12), диэлектрические втулки (9), паз в месте соединения волноводов (4) и (7) образуют резонансную систему, которая имеет полосу пропускания на рабочих частотах коаксиального волновода. Далее электромагнитные волны от СВЧ передатчиков по объединенному коаксиально-круглому волноводу (4) поступают (фиг. 1) к двухдиапазонному рупорному облучателю (3), излучаются в свободное пространство, отражаются от гиперболического контррефлектора (2) и, затем, от параболического рефлектора (1).Detachable connection for a coaxial-round waveguide feed two-mirror antenna works as follows. Since the antenna is a mutual device, we will only consider the case when both waveguides are used to transmit microwave signals. The signals from two microwave transmitters are received (Fig. 4) through the combined coaxial-circular waveguide (7) through the mounting section (6) to the detachable connection, which is in working order, i.e. the nut (8) is screwed onto the thread of the mounting section ( 6) all the way. The signal of the "high-frequency" range passes through round waveguides formed by conductive tubes (12). Since there is a gap between the tubes (12), there is an inhomogeneity in the circular waveguide, which, however, does not significantly affect its operation. Signals of the "low-frequency" range propagate along the coaxial waveguide. For them, the break in the central conductor formed by the gap between the conductive tubes (12) is a series capacitance of small magnitude. The indicated capacitance at the operating frequencies of the coaxial waveguide is compensated by the inductance of the stepped transition (11) in its outer conductor. Dielectric bushings (9) serve as fixing and centering for the inner conductive tube, and their length is chosen so that at the center frequency of the operating frequency range of the coaxial waveguide, half-wave resonance is observed in them. As a result, for a coaxial waveguide, the gap between the tubes (12), dielectric bushings (9), the groove at the junction of the waveguides (4) and (7) form a resonant system that has a bandwidth at the operating frequencies of the coaxial waveguide. Further, electromagnetic waves from microwave transmitters through a combined coaxial-circular waveguide (4) arrive (Fig. 1) to a dual-band horn feed (3), are radiated into free space, reflected from a hyperbolic counter-reflector (2) and, then, from a parabolic reflector (1 ).
Для иллюстрации работоспособности заявляемого устройства создана его электродинамическая модель (фиг. 5). Модель полностью соответствует приведенному описанию заявляемого устройства, за исключением отсутствия в модели крепежных элементов, которые не влияют на электрические характеристики. Модель имеет следующие основные размеры: внутренний диаметр внешней проводящей трубки коаксиально-круглого волновода 10 мм, внешний диаметр внутренней проводящей трубки 6 мм, внутренний диаметр внутренней проводящей трубки 4.5 мм, величина зазора между внутренними проводящими трубками 0.2 мм, длина втулки 6.4 мм, длина ступенчатого перехода во внешней проводящей трубке 2.4 мм, глубина паза 1.4 мм, материал втулок – фторопласт-4 (относительная диэлектрическая проницаемость 2.1, тангенс угла диэлектрических потерь 2×10-4), материал проводящих трубок – алюминий (проводимость 3.56×107 См/м).To illustrate the operability of the proposed device, its electrodynamic model was created (Fig. 5). The model fully complies with the description of the claimed device, except for the absence of fasteners in the model, which do not affect the electrical characteristics. The model has the following main dimensions: the inner diameter of the outer conductive tube of the coaxial-circular waveguide is 10 mm, the outer diameter of the inner conductive tube is 6 mm, the inner diameter of the inner conductive tube is 4.5 mm, the gap between the inner conductive tubes is 0.2 mm, the sleeve length is 6.4 mm, the length of the stepped the transition in the outer conductive tube is 2.4 mm, the groove depth is 1.4 mm, the material of the bushings is fluoroplast-4 (relative dielectric permittivity is 2.1, the dielectric loss tangent is 2 × 10 -4 ), the material of the conductive tubes is aluminum (conductivity is 3.56 × 10 7 S/m ).
На фиг. 6 и 7 показаны результаты расчета S-параметров электродинамической модели заявляемого устройства. Расчет проведен методом конечных элементов с учетом тепловых потерь. Из зависимости на фиг. 6 видно, что коэффициент отражения S11 от входа коаксиального волновода ниже минус 30 дБ в полосе частот от 19 до 20 ГГц (относительная ширина полосы частот 5.1%). Зависимость на фиг. 7 показывает, что коэффициент отражения S11 от входа круглого волновода ниже минус 37 дБ в полосе частот от 42 до 46 ГГц (относительная ширина полосы частот 9.1%). При этом в обоих случаях коэффициент передачи S21 близок к 0 дБ, то есть практически вся энергия сигналов в указанных диапазонах передается заявляемым устройством без поглощения и отражения.In FIG. 6 and 7 show the results of calculating the S-parameters of the electrodynamic model of the proposed device. The calculation was carried out by the finite element method taking into account heat losses. From the dependence in Fig. Figure 6 shows that the reflection coefficient S11 from the input of the coaxial waveguide is lower than minus 30 dB in the frequency band from 19 to 20 GHz (relative bandwidth 5.1%). The dependence in Fig. 7 shows that the reflection coefficient S11 from the entrance of the circular waveguide is lower than minus 37 dB in the frequency band from 42 to 46 GHz (9.1% relative bandwidth). Moreover, in both cases, the transmission coefficient S21 is close to 0 dB, that is, almost all the signal energy in the indicated ranges is transmitted by the inventive device without absorption and reflection.
Согласно указанным параметрам электродинамической модели был изготовлен макет разъемного соединения для коаксиально-круглого волновода облучателя двухзеркальной антенны. Результаты измерений S-параметров устройства подтвердили на практике корректность численных расчетов и достижение технического результата: устройство является простым и удобным в эксплуатации, выдерживает многократные соединения/разъединения с сохранением электрических характеристик, и повышает удобство и безопасность транспортировки двухзеркальных антенн, в которых используются объединенные коаксиальный и круглый волноводы.According to the indicated parameters of the electrodynamic model, a model of a detachable connection was made for a coaxial-round waveguide of the feed of a two-mirror antenna. The results of measurements of the S-parameters of the device confirmed in practice the correctness of numerical calculations and the achievement of the technical result: the device is simple and convenient in operation, withstands multiple connections / disconnections while maintaining electrical characteristics, and increases the convenience and safety of transporting two-mirror antennas that use a combined coaxial and round waveguides.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2774737C1 true RU2774737C1 (en) | 2022-06-22 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2791426C1 (en) * | 2022-11-18 | 2023-03-07 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Detachable connection of combined coaxial and circular waveguides |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE857087C (en) * | 1945-05-19 | 1952-11-27 | Hazeltine Corp | Connector for connecting a coaxial line or for connecting two coaxial lines |
US3496496A (en) * | 1966-03-21 | 1970-02-17 | Gen Rf Fittings Inc | Precision coaxial connector |
DE2200396A1 (en) * | 1971-01-11 | 1972-07-27 | Westinghouse Electric Corp | Coupling for coaxial cable |
DE4300243C1 (en) * | 1993-01-07 | 1994-03-31 | Spinner Gmbh Elektrotech | Coaxial 7/16 female connector |
US7121881B2 (en) * | 2002-12-16 | 2006-10-17 | Spx Corporation | Method and apparatus for RF coaxial connections |
US20200403312A1 (en) * | 2019-06-24 | 2020-12-24 | Sea Tel, Inc. (Dba Cobham Satcom) | Coaxial feed for multiband antenna |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE857087C (en) * | 1945-05-19 | 1952-11-27 | Hazeltine Corp | Connector for connecting a coaxial line or for connecting two coaxial lines |
US3496496A (en) * | 1966-03-21 | 1970-02-17 | Gen Rf Fittings Inc | Precision coaxial connector |
DE2200396A1 (en) * | 1971-01-11 | 1972-07-27 | Westinghouse Electric Corp | Coupling for coaxial cable |
DE4300243C1 (en) * | 1993-01-07 | 1994-03-31 | Spinner Gmbh Elektrotech | Coaxial 7/16 female connector |
US7121881B2 (en) * | 2002-12-16 | 2006-10-17 | Spx Corporation | Method and apparatus for RF coaxial connections |
US20200403312A1 (en) * | 2019-06-24 | 2020-12-24 | Sea Tel, Inc. (Dba Cobham Satcom) | Coaxial feed for multiband antenna |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2791426C1 (en) * | 2022-11-18 | 2023-03-07 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" | Detachable connection of combined coaxial and circular waveguides |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6353418B1 (en) | Horn antenna having a dielectric insert with a wide-based cone section | |
CN101027815B (en) | Device for transmitting broadband high-frequency signals | |
US9276302B2 (en) | Waveguide rotary joint including half-height waveguide portions | |
EP2980539B1 (en) | Radio-wave level meter | |
WO2016186136A1 (en) | Coaxial microstrip line conversion circuit | |
EP0136341A1 (en) | Coaxial line to waveguide adapter. | |
RU2774737C1 (en) | Pluggable connection for combined coaxial and circular waveguides of the reflector antenna feed | |
US7030826B2 (en) | Microwave transition plate for antennas with a radiating slot face | |
CN109473772B (en) | Dual polarized ultra wideband antenna | |
US7538743B1 (en) | Balanced and shortened antennas | |
US7538737B2 (en) | High impedance bicone antenna | |
KR102134332B1 (en) | Adapter connecting waveguide and coaxial cable with open type combination structure | |
RU2791426C1 (en) | Detachable connection of combined coaxial and circular waveguides | |
CN209418772U (en) | A kind of millimeter wave splash plate antenna | |
RU2777698C1 (en) | Dual-frequency mirror antenna irradiator | |
US10651558B1 (en) | Omni antennas | |
RU2774796C1 (en) | Matching device for two different-range rectangular waveguides with combined coaxial and circular waveguides | |
RU2464676C1 (en) | Miniature coaxial-waveguide transition | |
Cupal et al. | Transition adapters for 3D textile substrates | |
AU2014218515B2 (en) | Wideband balanced coaxial waveguide antenna feed system and method | |
RU214713U1 (en) | Antenna attachment | |
EP3995836B1 (en) | Ultra-wideband interconnection | |
RU2797765C1 (en) | Coaxial-waveguide junction | |
RU2799383C2 (en) | Broadband antenna, particularly for microwave visualization system | |
Yadav et al. | A TM 0 Mode Launcher Designed with Gear Shaped Planar Structure |