專利名稱：用于矩形波導管的可變“截止”衰減器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于波導管的衰減器，以及更具體地說，涉及所謂的“截止”衰減器(cut-off attenuator)，即具有低于截止頻率的工作頻率的非耗散(non-dissipative)衰減器。
背景技術：
目前在各種應用中使用矩形波導管，即以具有剛性矩形橫截面的空心元件形式制作的那些波導管，沿這些波導管傳播微波。為制作用于這種類型波導管的截止衰減器，目前使用在矩形波導管的兩部分間放置的電纜。從構造的觀點看，這是很復雜的。特別是，這需要雙波導電纜過渡。對于這種技術的說明，參見F.E.Terman“Electronic andRadio Engineering”，(McGraw Hill，New York，1995，第154頁)。
在其他實現(xiàn)形式中，衰減器是由插入矩形波導管的板組成。這些衰減器也顯示出對本領域的專家來說已知的某些缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是實現(xiàn)用于矩形波導管的衰減器，尤其是消除目前已知衰減器的缺點的截止衰減器。
實質(zhì)上，根據(jù)本發(fā)明的衰減器包括具有用于通路的第一可變截面元件的第一適配器，在最佳應用的條件下，從第一頻帶中的第一波導管到第二頻帶中的第二波導管，以及具有用于通路的第二可變截面元件的第二適配器，在最佳應用的條件下，從所述第二波導管到在所述第一頻帶中的第三波導管。從特征上講，本發(fā)明也規(guī)定了按照第一和第二可變截面元件能在第二波導管內(nèi)滑動以及第一和第二可變截面元件相對于彼此是移動的方式設置該第一和第二可變截面元件，以允許在第二波導管內(nèi)在它們之間定義縱向長度可變的空部分。
例如，在IT-B-1253098(申請?zhí)朏I91A305)中描述了在最佳應用的條件下，用于從一個波導管到另一個波導管的通路的適配器，盡管沒有提及在衰減器中使用這些適配器的可能性。
在具體的實施例例中，每個可變截面元件分別表現(xiàn)出向所述第一和所述第三波導管延伸的初始錐體部分以及具有與第二波導管的截面相應的棱柱截面的部分，棱柱部分以垂直于所述第二波導管的縱向軸的它們各自的底部終止。
在各從屬權利要求中規(guī)定了根據(jù)本發(fā)明的衰減器的另外的優(yōu)點特性和實施例的形式。


通過參照本說明書的描述和各附圖，本發(fā)明將更易于理解。附圖示出了本發(fā)明的非限制性例子。在圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的衰減器的外部視圖；圖2和3示出在兩種不同的結構中的衰減器的縱向截面；圖3A和3B分別示出沿圖3的線IIIA-IIIA以及IIIB-IIIB的一個可變截面元件的橫截面和前視圖；圖4示出理論的衰減曲線；圖5示出實際的衰減曲線；和圖6列出了用于構造圖5中的曲線所獲得的實驗數(shù)據(jù)。
具體實施例方式
在圖1至3中詳細說明了在一種可能的實施例形式中的衰減器的結構。它示出了兩種終端連接器，用1和3表示，經(jīng)用5表示的P頻帶波導管連接在一起，分別經(jīng)法蘭7和9將它的端部連接到連接器1和3的內(nèi)部部分。從前面看，連接器1和3與用點劃線示出和用11表示的在X頻帶中的第一波導管、用點劃線示出和用12表示的在X頻帶中的另一波導管相關。正如所知道的，在P和X頻帶中的波導管具備擁有不同比例的側面的矩形截面。為將每個X頻帶波導管11和12與P頻帶波導管5連接，終端連接器1和3均具有各自的空腔1C和3C，空腔1C和3C具有在連接器的入口和出口之間，即在X頻帶中的波導11或12以及P頻帶中的波導5之間改變的可變矩形截面。
由如Teflon制成的，具有可變截面的第一元件在連接器1中延伸并具有錐體部分，該錐體部分的底部以一終端底部13B匯合成棱柱部分(詳見圖3)。在圖3A的截面圖以及圖3B中的前視圖中詳細地示出了元件13的形狀。
具有同樣可變截面的第二元件15在終端連接器3的內(nèi)部延伸，其中相對于元件13對稱地定位第二元件15以便其底部15B與元件13的底部13B相對。兩個可變截面元件13和15的矩形截面棱柱部分延伸到終端連接器1和3之間放置的波導管5中。
經(jīng)舌狀物、銷或一些其他連接件(示意性地用17和19表示)，將每個可變截面元件13和15連接到各自的滑塊21和23。連接件17和19的裝置通過在波導管5中構造的縱向槽5F?；瑝K21和23具有與螺紋部分25A和25B嚙合的從一端穿過一端的螺紋孔，螺紋部分25A和25B是在由終端連接器1和3上的托架27和28支撐的螺桿25中相反方向的螺紋。螺桿25可經(jīng)旋鈕31彼此相互旋轉(zhuǎn)，旋鈕31經(jīng)軸33穩(wěn)定地固定到該螺桿上。在一個方向或其他方向中轉(zhuǎn)動旋鈕31導致可變截面元件13和15滑動相互靠近，如圖2所示，或分隔更遠，底部表面13B和15B按照在矩形波導5中的空白空間5V彼此分開。能通過轉(zhuǎn)動旋鈕31來調(diào)節(jié)空白空間5V的縱向尺寸以便將可變截面元件13和15移開更遠或更靠近在一起。
改變空白空間5V的縱向尺寸，并因此改變可變截面元件13和15的間距，引起沿波導管11、5和12傳送的脈沖的可變衰減。
對于P頻帶波導(截止頻率9.494GHz)以及8至9.49GHz的頻率范圍，每單位長度(cm)的理論衰減分別在9.2至0db之間改變。用db表示的該衰減是下列公式(參見F.E.Terman“Electronic andRadio Engineering”，McGraw Hill，New York，1995，第153頁)的結果α(db)=(54.6/λc)1-(v/vc)2----(1)]]>其中截止頻率νc用GHz表示以及按cm計量的截止波長用λc＝30/νc給出。圖4表示水平軸上為按GHz計的頻率、縱軸為每單位長度的衰減的該理論衰減曲線。因此，在理論上，在上述衰減器中，獲得取決于傳播的波頻率并且等于圖4中的曲線上的縱坐標值乘以空白空間5V的長度，即兩個表面13B和15B間的間距的衰減。
然而，等式1僅當傳輸系數(shù)T必定按下述公式衰減才有效T＝exp(-α)(2)該公式僅在大α值的限制下有效。更準確地說，由以下公式給出傳輸系數(shù)T＝[1+exp(α)]-1(3)因此，在截止(ν＝νc)處，實際衰減αν理應與傳輸系數(shù)有以下關系αν(db)＝10log(T-1) (4)不是0而是3db(因為傳輸系數(shù)是1/2而不是1)。
因此，實際衰減曲線理應用圖5中的虛線表示，圖5也示出了所進行的測量。從用于指定頻率的衰減區(qū)5V的長度的函數(shù)的一系列衰減測量中導出具有相對誤差的每個數(shù)據(jù)點。圖6示出對經(jīng)波導管11、5和12傳播的波頻率為8.59GHz的這些測量的結果。在水平軸上用mm示出了表面13B和15B間的距離，同時在垂直軸上示出了按db計量的衰減。
引入乘法因數(shù)0.8以獲得理論曲線(在圖4中所示)以及實驗數(shù)據(jù)(圖5中的虛線)之間更好的一致性，產(chǎn)生圖5中所示的實線曲線。
應當理解，附圖僅說明了按本發(fā)明的實際示例給出的例子，而所述發(fā)明的形式以及結構可大量改變而不脫離本發(fā)明的概念的范圍。在附后的權利要求書中出現(xiàn)的參考數(shù)字是便于參考說明書和附圖來閱讀權利要求而不是為了限制由權利要求書表示的保護范圍。
權利要求
1.一種用于矩形波導管的衰減器，包括第一適配器，其具有用于通路的，在最佳應用條件下從第一頻帶中的第一波導管(11)到第二頻帶中的第二波導管(5)的第一可變截面元件(13)，以及第二適配器，其具有用于通路的，在最佳應用條件下從所述第二波導管(5)到在所述第一頻帶中的第三波導管(12)的第二可變截面元件(15)；其特征在于定位所述第一和第二可變截面元件(13和15)以便它們能在所述第二波導管(5)中滑動，所述第一和第二可變截面元件(13和15)相對于彼此是移動的，以便在它們之間，在所述第二波導管(5)內(nèi)定義具有可變縱向尺寸的空白區(qū)(5V)。
2.如權利要求1所述的衰減器，其特征在于所述第一和所述第二可變截面元件的每個分別提供向所述第一和所述第三波導管延伸的初始錐體部分以及具有與第二波導管的截面相應的棱柱截面部分，該棱柱部分以垂直于所述第二波導管(5)的縱向軸的它們各自的底部(13B和15B)終止。
3.如權利要求1或2的衰減器，其特征在于所述第一和所述第二可變截面元件相互對稱。
4.如在前的一個或多個權利要求所述的衰減器，其特征在于所述第一和第二可變截面元件(13，15)延伸到兩個相應的終端連接器(1，3)中，在該兩個相應的終端連接器(1，3)間插入所述第二波導管(5)，將該第二波導管的終端連接到所述終端連接器。
5.如權利要求4所述的衰減器，其特征在于所述第二波導管提供縱向槽(5F)，用于連接所述第一和第二可變截面元件(13，15)以及相應滑塊(21，23)的構件穿過該縱向槽(5F)，該滑塊(21，23)又與用于調(diào)節(jié)所述第一和第二可變截面元件(13，15)的相對位置的調(diào)節(jié)裝置(25，31，33)相關聯(lián)。
6.如權利要求5所述的衰減器，其特征在于所述調(diào)節(jié)裝置包括具有部分(25A，25B)的螺桿(25)，該部分(25A，25B)具有方向相反的螺紋，以及所述兩個滑塊(21和23)嚙合在該部分(25A和25B)上。
7.如在前的一個或多個權利要求所述的衰減器，其特征在于所述第一和所述第三波導管(11，12)是X頻帶波導管，所述第二波導管(5)是P頻帶波導管。
8.如在前的一個或多個權利要求所述的衰減器，其特征在于所述第二波導管(5)的長約為80mm，空白部分(5V)具有在0至40mm的范圍內(nèi)可變的縱向長度。
9.如在前的一個或多個權利要求所述的衰減器，其特征在于所述第一和所述第二可變截面元件是用Telfon制成。
全文摘要
提供一種衰減器，包括用于通路的兩個可變截面元件(13，15)，在最佳應用條件下，從在P頻帶中的第一波導管到在X頻帶中的第二波導管，或反之亦然。一個空氣填充區(qū)(5V)位于兩個可變截面元件之間，其長度可按所需的衰減的函數(shù)改變。
文檔編號H01P1/22GK1447997SQ01814191
公開日2003年10月8日 申請日期2001年8月7日 優(yōu)先權日2000年8月14日
發(fā)明者安尼迪奧·蘭法格尼, 帕斯奈勒·法波尼, 吉安·保羅·帕茲, 丹尼拉·姆格奈 申請人:國家研究委員會