3.6. ВРАЩАЮЩИЕСЯ СОЧЛЕНЕНИЯ

3.6.1. Вращающиеся сочленения с колебаниями кругового магнитного вида

Хотя на симметричном виде колебаний в сферической полости можно было бы создать универсальное соединение, практически находят применение комбинации шарнирных или вращающихся сочленений. Сочленения с небольшим угловым перемещением могут быть выполнены на основе дроссельных систем, но, вообще говоря, необходимы большие угловые перемещения до полного поворота. Для того чтобы поддерживать выходную мощность на всех углах постоянной, требуется, видимо, чтобы соединения основывались на симметричной передающей системе и симметричном распределении поля.

На частотах от и ниже часто применяют колебания типа ТЕМ в коаксиальной линии. В таких случаях как внутренние, так и внешние проводники имеют дроссельную связь, благодаря чему становится возможным относительное движение. Увеличение ширины полосы частот можно достичь [208] путем уменьшения волновой проводимости четвертьволновых отрезков линии по обеим сторонам дросселя. Другой метод [129] предусматривает размещение

двух источников связи вдоль линии передачи на расстоянии четверти длины волны. Более подробный анализ [76] параметров дросселя и размещения показывает, что для большой ширины полосы частот желательно низкое волновое сопротивление дросселя; при заполнении дросселя тефлоном в диапазоне частот был получен КСВН, меньший 1,5.

Вращающиеся сочленения на коаксиальных линиях могут быть использованы в комбинации с входным и выходным переходами, образующими часть волноводной прямоугольной системы. Устройства обычно конструируются так, чтобы избежать дроссельной связи между внутренними проводниками. В некоторых таких сочленениях [59] прямоугольные волноводы расположены параллельно; если требуется перпендикулярное расположение, то весьма удобным является устройство, показанное на рис. 3.25. Для относительного перемещения входной и выходной линий внешний проводник коаксиальной линии разрезается, но при этом он снабжен дросселем, обеспечивающим электрическую непрерывность. Разрыв во внутреннем проводнике исключается вследствие применения зондового перехода; размеры коаксиальной части выбираются так, чтобы обеспечить достаточное ослабление колебаний вида и устранить изменения уровня выходной мощности при вращении.

Рис. 3.25. Вращающееся сочленение. Частота Сечение волновода Наружный диаметр коаксиальной линии равен менее 1,2.

Механические усложнения внутреннего проводника могут быть устранены, если выбрать колебания вида в круглом волноводе. Такие вращающиеся сочленения находят широкое применение на частотах и выше и всегда используются вместе с переходами на прямоугольные волноводы. Важно, чтобы колебания вида хорошо подавлялись, так как в противном случае они будут являться причиной изменения мощности на выходе при вращении.

Если требуется длинное сочленение, то обычно каждое соединение снабжается кольцевыми фильтрами, причем существенно обеспечить такое их размещение, при котором отсутствовали бы резонансы на любой частоте внутри рабочего диапазона. В коротком вращающемся сочленении, показанном на рис. 3.26, где

(кликните для просмотра скана)

использован только один фильтр, общая длина круглого волновода выбиралась так, чтобы кольцевой фильтр занимал оптимальное положение по отношению к каждому переходу. Второе кольцо служит для отражения колебаний вида которые хотя и не распространяются, но на данной длине имеют недостаточное ослабление.

Вращающееся сочленение для частоты показанное на рис. 3.27, использует переходы, не требующие фильтров. Остаточная энергия колебаний вида уменьшается еще больше за счет того, что эффективная длина сочленения сделана равной нечетному числу четвертей длин волн в волноводе. При всех углах поворота изменение напряжения было меньше а изменение фазы — меньше Г. Эта конструкция герметизирована и может применяться в также герметизированных передающих волноводных системах с повышенным давлением.