SU1162003A1 - Устройство дл соединени волноводов (его варианты) - Google Patents

Abstract

1. Устройство дл  соединени  волноводов, содержащее два волново да, на каждом из которых установле фланец, две диафрагмы, выполненные из материала с низкой теплопроводностью , и дроссельную канавку, от личающеес  тем, что, с целью увеличени  тепловой разв зки между волноводами и згменьшени  потерь СЕЧ мощности, каждый .фланец снабжен соответствующим по форме поперечному сечению волновода выступом , торец которого расположен в плоскости торца волновода, введены две шайбы и кольцо, расположенное между ними, которые установлены с осевым зазором относительно фланцев и радиальным зазором относительно выступов, кажда  диафрагма закреплена на торце выступа соответствующего фланца и зажата между торцовыми поверхност ми кольца и соответствующей шайбы, причем кажда  шайба жестко св зана с соответствующим фланцем соединительными стержн ми , выполненнь1ми из материала с низкой теплопроводностью, а дроссель- ; на  канавка образована внутренней поверхностью кольца и диафрагмами /J А - ,--«

Description

2, Устройство дл  соединени  волноводов, содержащее два волновода , на каждом из которых установлен фланец, две диафрагмы, вьшолненные из материала с низкрй теплопроводностью , и дроссельную канавку, отличающеес  тем, что, с целыо увеличени  тепловой разв зки между волноводами и уменьшени  потерь СВЧ мощности, фланцы снабжены выступами, при этом выступ первого фланца соответствует по форме поперечному сечению волновода и его торец расположен в плоскости торца первого волновода, выступ второго фланца имеет внешнюю поверхность цилиндрической формы с диаметром, меньшим внешнего диаметра фланца, и расположен со стороны торца второго волновода, введены две шайбы и кольцо, расположенное между ними которые установлены с осевым зазо162003

ром относительно фланцев и радиальным зазором относительно выступов, и втулка, при этом из диафрагм закреплена на торце выступа первого фланца и зажата между торцовыми поверхност ми кольца и первой шайбы, друга  диафрагма зажата между торцовыми поверхност ми кольца и второй шайбы, а также между торцовой поверхностью выступа второго фланца и одной торцовой поверхностью втулки, закрепленной на втором волноводе , торец которого расположен в плоскости другой торцовой поверхности втулки, причем кажда  шайба жестко св зана с соответствующим фланцем соединительными стержн ми, выполненными из материала с низкой теплопроводностью, а дроссельна  канавка образована внутренней поверхностью кольца, веншними поверхност ми втулки и диафрагмами.

Изобретение относитс  к радиотехнике СВЧ и может быть использовано в узкополоснык системах при охлаждении аппаратуры до криогенных температур .

Известно устройство соединени  дл  охлаждаемой аппаратуры, содержащее диэлектрический вкладьпи, расположенный внутри отрезка волновода , стенки которого выполнены из металлизированной ткани lj .

HejgocTaTKOM известного устройства  вл етс  то, что оно имеет значительные потери СВЧ мощности, вызванные неоднородностью диэлектрического вкладьш1а.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  соединени  волноводов , содержащее два волновода, на . каждом из которых установлен фланец две диафрагмы, выполненные из материала с НИЗ.КОЙ теплопроводностью, и дроссельную каоавку, при этом диа4фагмы выполнены в виде труб, охватываюиЕИХ один из волноводов 2J .

Это устройство не обеспечивает достаточной тепловой разв зки между

волноводами из-за большого поперечного сечени  диафрагм, которое становитс  особенно значительным при большом поперечном сечении волноводов , например, в дециметровом диапазоне . Кроме того, наблюдаютс  большие потери СВЧ мощности, поступающей через зазор между фланцами в пространство между диафрагмами .

Цель изобретени  - увеличение тепловой разв зки между волноводами и уменьшение потерь СВЧ мощности

Согласно первому варианту поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  соединени  волноводов , содержащем два волновода, на каждом из которых установлен фланец, две диафрагмы, выполненные из материала с низкой теплопроводностью, и дроссельную канавку, каждый фланец снабжен соответствующим по форме поперечному сечению волновода выступе торец которого расположен в плоскости торца волновода, введены две шайбы и кольцо, расположенное между ними, которые установлены с осевым зазором относительно фл-анцев и 3 радиальным зазором относительно выступов , кажда  диафрагма закреплена на торце выступа соответствующего, фланца и зажата между торцовг ми поверхност ми кольца и соответствую щей шайбы, причем кажда  шайба жестко св зана с соответствующим фланцем соединительными стержн ми, выполненными из материала с низкой теплопроводностью, а дроссельна  ка навка образована внутренней поверхностью кольца и диафрагмами. Согласно второму варианту в устройстве дл  соединени  волноводов, содержащем два волновода, на каждом из которых установлен фланец, две диафрагмы, выполненные из материала с низкой теплопроводностью, и дроссельн то канавку, фланцы снабжен выступами, при этом выступ первого фланца соответствует по форме поперечному сечению волновода и его торец расположен в плоскости торца первого волновода, выступ второго фланца имеет внешнюю поверхность цилиндрической формы с диаметром, меньшим внешнего диаметра фланца, и расположен со стороны торца второго волновода, введены две шайбы и кольцо, расположенное между ними, которые установлены с осевым зазором относительно фланцев и радиальным зазором относительно выступов, и втулка, при этом одна И5 диафрагм закреплена на торце выступа первого фланца и зажата между торцовыми поверхност ми .кольца и первой шайбы , друга  дифрагма зажата между торцовыми поверхност ми кольца и второй шайбы, а также между торцовой поверхностью выступа второго фланца и одной торцовой поверхность втулки, закрепленной на втором волноводе , торец которого расположен в плоскости другой торцовой поверхности втулки, причемкажда  шайба жестко св зана с соответствующим фланцем соединительными стержн ми, выполненными из материала с.низкой теплопроводностью, а дроссельна  канавка образована внутренней поверхностью кольца, внешними поверхност ми тулки и диафрагмами. На фиг.1 схематически представле но предлагаемое устройство дл  соед нени  волноводов, выполненное согласно первому варианту, общий вид на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 034 на фиг.З - устройство, выполненное согласно второму варианту,, общий вид} на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З. Устройство дл  соединени  волноводов , выполненное согласно первому варианту, содержит волновод 1, на котором установлен фланец 2, снабженный выступом 3, волновод 4, на котором установлен фланец 5, снабженный выступом 6,, диафрагмы 7 и 8, выполненные из материала с низкой теплопроводностью, и дроссельную канавку 9. Выступ 3 фланца 2 соотЬетствует по форме поперечному сечениюволновода 1, и торец выступа 3 расположен в плоскости торца волновода 1. Выступ 6 фланца 5 соответствует по форме поперечному сечению волновода 4, и торец выступа 6 расположен в плоскости торца волновода 4. Кроме того, устройство содержит две шайбы 10 и- 11 и кольцо 12, расположенное между ними, которые установлены с осевым зазором относит тельно фланцев 2 и 5 с радиальным зазором относительно выступов 3 и 6. Диафрагма 7 закреплена, (припа на или приклеена) на торцовой поверхности выступа 3 фланца 2, а диафрагма 8 закреплена на торцовой поверхности выступа 6 фланца 5. Диафрагмы 7 и 8 имеют в центре вырез или электричес-. кое окно (отсутствие металлизации), соответствующие размеры волноводов имеют в центре вырез или электрическое окно (отсутствие металлизации), cooтвeтcтвyюD e размерам волноводов 1и 4. Вместе с тем диафрагма 7 зажата между торцовыми oвepxнocт ми кольца 12 и шайбы 10, а диафрагма 8 между торцовыми поверхност ми шайбы 11 и кольца 12. Шайбы 10 и 11 жестко св заны с соответствующими фланцами 2и 5 соединительными стержн ми 13,. которые выполнены из материала с низкой теплопроводностью. Дроссельна  канавка 9 образована внутренней поверхностью кольца 12 и диафрагмами 7 и 8, рассто ние между которыми (высота кольца 12) определ етс  конструктивными и технологическими соображени ми и равно 0,5- 1 мм. Диаметр дроссельной канавки 9 равен Ъ tn , где Ь - рассто ние между широкими стенками волновода; А лина волны в свободном пространстве. Устройство дл  соединени , выполенное согласно второму варианту, со5 держит волновод 1, на котором установлен фланец 2, снабженный выступо 3, волновод 4, на котором установле фланец 5, снабженный выступом 6, диафрагмы 7 и 8, выполненные из материала с низкой теплопроводностью, и дроссельную канавку 9. Выступ 3 фланца 2 соответствует по форме поперечному сечению волновода 1, торе выступа 3 расположен в плоскости то ца волновода 1. Выступ 6 фланца 5 имеет внешнюю поверхность цилиндрической формы с диаметром, меньшим внешнего диаметра фланца 5, и расположен со стороны торца волновода Кроме того устройство по второму варианту содержит две шайбы 10 и 11и кольцо .12, расположенное между ними, которые установлены с осевым зазором относительно фланцев 2 и 5 и с радиальным зазором относительно выступов 3 и 6, а также втулку 13. Диафрагмы 7 и 8 имеют в центре вырез или окно (отсутствие металлизации ) , соответствующие размерам волноводов 1 и 4. Диафрагма 7 закре лена на торце выступа 3 (припа на или приклеена) и зажата между торцовыми поверхност ми шайбы 10 и кольца 12, диафрагма 8 зажата между торцовыми поверхност ми кольца 12 и шайбы 11, а также между торцовой поверхностью выступа 6 фланца 5 и одной торцовой поверхностью втулки 13, закрепленной на волноводе 4, торец которого расположен в плоскости другой торцовой поверхности втулки 13. Шайбы 10 и 11 жестко св  заны с соответствующими фланцами 2 и.5 соединительными стержн ми 14, которые выполнены из материала с ни кой теплопроводностью. Дроссельна  канавка 9 образована внутренней поверхностью кольца 12, внешними поверхност ми втулки 13 и диафрагмами 7 и 8. Рассто ние между диафрагмами 7 и 8 (высота кольца 12) равна Л /4, внутренний диаметр кольца 12равен Ь +й/2+ h , где Ь - рассто ние между широкими стенками волново да; - длина волны в свободном пространстве; h - ширина коаксиаль ной части дроссельной канавки 9. Устройство дл  соединени  волнов дов работает следуюпщм образом. Диафрагмы 7 и 8 выполнены из диэлектрического материала с малой те 03 плопроводностью, на которьй нанесен тонкий слой металла, имеющего высокую адгезию к этому материалу. Например , может быть использована металлизированна  лавсанова  пленка марки ПЭТФ-ОА ТУ 6-05-1579-78 или металлизированна  ткань (артикул 21-926). Соединительные стержни (13 дл  первого варианта, 14 дл  второго ) также выполнены из материала с низкой теплопроводностью, например из стали Х18Н10Т ГОСТ 5632-72, из стеклотекстолита марки СВАМ-ЭРС ТУ 301.4362-65 или титановых сплавов ВГЗ-1, ВР16 ГОСТ 19807-74, Кроме того, между диафрагмами 7 и 8 имеетс  воздушный зазор, представл ющий собой эффективный теплоизол тор . Тепловой поток при прохождении от волновода 1 к волноводу 4 будет сильно ослабл тьс , как встречает на своем пути элементы с большим тепловым сопротивлением. Потери СВЧ мощности в обоих вари .антах устройства дл  соединени  волноводов снижены по сравнению с прототипом за счет того, что дроссельна  канавка 9 выполнена замкнутой. Таким образом, в обоих вариантах выполнени  устройства дл  соединени  волноводов реализова;на воздушна  изол ци  между фланцами 2 и 5, при этом фланцы 2 и 5 соединены между собой конструктивными элементами, обладающими низкой теплопроводностью а дроссельна  канавка 9 выполнена замкнутой, что позволило уменьшить мощность теплопотока, пропускаемого переходным устройством при одновременном снижении потерь СВЧ мощности. С увеличением сечени  волноводов 1 и 4 мощность теплопотока, пропускаемого устройством, увеличиваетс  значительно медленнее, чем в устройстве-прототипе . Так, например, при сечении волновода 292-146 мм первый вариант переходного устройства при снижает мощность теплопотока, проход щего через него, в 5 раз по сравнению с прототипом. Дл  дальнейшего уменьшени  мощности теплопотока возможно увеличение радиальных размеров дроссельной канавки 9 (). Достоинством второго варианта устройства дл  соединени  волноводов  вл ютс  меньшие радиальйые габариты.

1162003 /I-/I

ifi I /,

g Фиг. 3

Claims (2)

1. Устройство для соединения волноводов, содержащее два волновода, на каждом из которых установлен фланец, две диафрагмы, выполненные из материала с низкой теплопроводностью,

Фиг 1 ствующего фланца и зажата между торцовыми поверхностями кольца и со- — ответствующей шайбы, причем каждая шайба жестко связана с соответствующим фланцем соединительными стержнями, выполненными из материала с низкой теплопроводностью, а дроссельная канавка образована внутренней

2. Устройство для соединения волноводов, содержащее два волновода, на каждом из которых установлен фланец, две диафрагмы, выполненные из материала с низкой теплопроводностью, и дроссельную канавку, отличающееся тем, что, с целью увеличения тепловой развязки между волноводами и уменьшения потерь СВЧ мощности, фланцы снабжены выступами, при этом выступ первого фланца соответствует по форме поперечному сечению волновода и его торец расположен в плоскости торца первого волновода, выступ второго фланца имеет' внешнюю поверхность цилиндрической формы с диаметром, меньшим внешнего диаметра фланца, и расположен со стороны торца второго волновода, введены две шайбы и кольцо, расположенное между ними, которые установлены с осевым зазо ром относительно фланцев и радиальным зазором относительно выступов, и втулка, при этом о&на из диафрагм закреплена на торце выступа первого фланца и зажата между торцовыми поверхностями кольца и первой шайбы, другая диафрагма зажата между торцовыми поверхностями кольца и второй шайбы, а также между торцовой поверхностью выступа второго фланца и одной торцовой поверхностью втулки, закрепленной на втором волноводе, торец которого расположен в плоскости другой торцовой поверхности втулки, причем каждая шайба жестко связана с соответствующим фланцем соединительными стержнями, выполненными из материала с низкой теплопроводностью, а дроссельная канавка образована внутренней поверхностью кольца, веншними поверхностями втулки и диафрагмами.