Научная статья на тему 'ПЕРЕМИКАЧ НА ХВИЛЕВОДНОМУ ТРІЙНИКУ, ЧАСТКОВО ЗАПОВНЕНИЙ ДІЕЛЕКТРИКОМ'

ПЕРЕМИКАЧ НА ХВИЛЕВОДНОМУ ТРІЙНИКУ, ЧАСТКОВО ЗАПОВНЕНИЙ ДІЕЛЕКТРИКОМ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
28
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
The Scientific Heritage
Область наук
Ключевые слова
мобільна цифрова тропосферно-радіорелейна станція / нормована провідність / коефіцієнт трансформації / поперечна електрична власна векторна функція / відкрита нелінійна структура / висока електрична міцність / частково заповнений діелектриком прямокутний хвилевід / хвилеводний трійник / частково заповнений діелектриком. / mobile digital troposcatter radiorelay station / normalized conductivity / transformation ratio / transverse electric eigenvector function / open nonlinear structure / high dielectric strength / rectangular waveguide partially filled by dielectric

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Почерняєв В.М., Магомедова М.С., Сивкова Н.М.

В роботі розроблений перемикач на хвилеводному трійнику, частково заповненому діелектриком, що володіє високою розв'язкою. У роботі показаний загальний вид конструкції такого перемикача на Н-трійнику, реалізованого на частково заповненому діелектриком прямокутному хвилеводі, а також приведена еквівалентна схема цього перемикача. Записаний елемент матриці передачі T11 та наведено розрахунок коефіцієнтів трансформації. Наведено координатну функцію, що апроксимує поле на умовній межі стику частково заповненого діелектриком прямокутного хвилеводу з боковим плечем Н-трійника. Також наведено поперечні електричні власні векторні функції частково заповненого прямокутного хвилеводу. З'єднання, яке розглядається має отвір в бічній стінці основного хвилеводу Н-трійника, що збігається з поперечним перерізом бічного плеча (допоміжного хвилеводу), тому в якості координатної функції вибрано суму поперечних електричних власних векторних функцій частково заповненого діелектриком прямокутного хвилеводу для хвиль квазі-Н10 і квазі-Н30. В роботі розраховано залежність коефіцієнта трансформації N від параметра 2a/Λ і залежність розв'язки від відносної частоти розбудови f/f0 .

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

WAVEGUIDE TEE SWITCH, PARTIALLY FILLED BY DIELECTRIC

At article developed a switch on a waveguide tee, partially filled by dielectric with high decoupling. In this article shows a general view of the design of such a switch on an H-tee, implemented on a rectangular waveguide partially filled by dielectric, and also shows the equivalent circuit of this switch. The element of the transfer matrix T11 is recorded and the calculation of the transformation ratios is carried out. A coordinate function is given that approximates the field at the conditional boundary of the joint of a rectangular waveguide partially filled by dielectric with a side arm H of the tee. The transverse electric eigenfunctions of a partially filled rectangular waveguide are also given. The considered connection has a hole in the side wall of the main waveguide of the H-tee, coinciding with the cross section of the side arm (auxiliary waveguide), therefore, the sum of the transverse electric eigenvector functions of a quasi-H10 and quasi-H30 rectangular waveguide partially filled by dielectric was chosen as the coordinate function. In this article the dependence of the transformation ratio N on the parameter 2a/Λ and the dependence of the decoupling on the relative frequency of the detuning are calculated f/f0 .

Текст научной работы на тему «ПЕРЕМИКАЧ НА ХВИЛЕВОДНОМУ ТРІЙНИКУ, ЧАСТКОВО ЗАПОВНЕНИЙ ДІЕЛЕКТРИКОМ»

Контрольная

Запах Ц=ет

Рисунок 2.

Профилограмма сравнительного анализа образцов хлеба с добавлением концентрата фасоли.

Образцы в составе которых была добавлена более 20% концентрата из фасоли по внешнему виду, по форме полностью отлечались от контрольного образца. Имели выраженный вкус и запах фасоли, неприятные для дегустаторов; также мякиш хлеба была вязкой, что говорит о высокой гигроскопичности концентрата фасоли.

По проведенным исследованиям можно сказать, что добавление концентрата из фасоли не оказывает отрицательного влияния на качество продукта, при этом приобретает высокую биологическую и питательную ценность. Готовый продукт получил хорошие результаты по органолептиче-ским [4] и физико - химическим показателям, также продукты насыщены группой витаминов, обогащён белком, и несомненно, данный продукт может быть порекомендован для рационального питания как функциональный продукт. Использование таких концентратов, богатых химическим составом и лечебными свойствами, имеет решающее

значение в производстве пищевых продуктов функционального значения. Производство этих продуктов очень благоприятно для обеспечения здоровья населения и развития пищевой промышленности.

Список литературы

1. Бачурская Л. Д., Гуляев В .Н. Пищевые концентраты. / Л.Д. Бачурская.-М.: Пищевая промышленность. 1976. - 336стр.

2. Иванова Т.Н. Товароведение и экспертиза пищевых концентратов и пищевых добавок. Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. / Т.Н. Иванова. -М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 304с.

3. Сборник рецептур на хлеб и хлебобулочные изделия. /Сост. П. С. Ешеров. - Спб.: Изд-во «ПрофиКС», 2002, - 192 с.

4. ГОСТ 5667-65. Хлеб и хлебобулочные изделия. Правила приёмки, методы отбора образцов, методы определения органолептических показателей и массы изделий.

ПЕРЕМИКАЧ НА ХВИЛЕВОДНОМУ ТР1ЙНИКУ, ЧАСТКОВО ЗАПОВНЕНИЙ

Д1ЕЛЕКТРИКОМ

Почерняев В.М.

д.т.н., професор,

Державний унгверситет iнтелектуальних технологш i зв'язку, Украта

Магомедова М. С. викладач,

Кшвський фаховий коледжзв'язку, Украта

Сивкова Н.М. старший викладач,

Державний утверситет ттелектуальних технологш i зв'язку, Украта

WAVEGUIDE TEE SWITCH, PARTIALLY FILLED BY DIELECTRIC

Pochernyaev V.,

Doctor of Technical Sciences, Prof., State University of Intellectual Technologies and Communications, Ukraine

Mahomedova M., Lecturer,

Kyiv Professional College of Communications, Ukraine

SyvkovaN. Senior Lecturer,

State University of Intellectual Technologies and Communications, Ukraine

Анотащя

В робот розроблений перемикач на хвилеводному тршнику, частково заповненому дiелектриком, що володie високою розв'язкою. У робот показаний загальний вид конструкцп такого перемикача на Н-трш-нику, реалiзованого на частково заповненому дiелектриком прямокутному хвилеводi, а також приведена екивалентна схема цього перемикача. Записаний елемент матрицi передачi ТХ1 та наведено розрахунок коефщенпв трансформаций Наведено координатну функцш, що апроксимуе поле на умовнiй меж1 стику частково заповненого дiелектриком прямокутного хвилеводу з боковим плечем Н-тршника. Також наведено поперечнi електричш власнi векторнi функцп частково заповненого прямокутного хвилеводу. З'ед-нання, яке розглядаеться мае отвiр в бiчнiй стiнцi основного хвилеводу Н-трiйника, що збтаеться з попе-речним перерiзом бiчного плеча (допом1жного хвилеводу), тому в якосп координатно! функцп вибрано суму поперечних електричних власних векторних функцш частково заповненого дiелектриком прямокутного хвилеводу для хвиль квазьНю i квазi-Нзo. В роботi розраховано залежнють коефiцiента трансформаци N ввд параметра 2а/Л i залежнiсть розв'язки вiд вщносно1 частоти розбудови f/ f0.

Abstract

At article developed a switch on a waveguide tee, partially filled by dielectric with high decoupling. In this article shows a general view of the design of such a switch on an H-tee, implemented on a rectangular waveguide partially filled by dielectric, and also shows the equivalent circuit of this switch. The element of the transfer matrix T11 is recorded and the calculation of the transformation ratios is carried out. A coordinate function is given that approximates the field at the conditional boundary of the joint of a rectangular waveguide partially filled by dielectric with a side arm H of the tee. The transverse electric eigenfunctions of a partially filled rectangular waveguide are also given. The considered connection has a hole in the side wall of the main waveguide of the H-tee, coinciding with the cross section of the side arm (auxiliary waveguide), therefore, the sum of the transverse electric eigenvector functions of a quasi-Hi0 and quasi-H30 rectangular waveguide partially filled by dielectric was chosen as the coordinate function. In this article the dependence of the transformation ratio N on the parameter 2aM and the dependence of the decoupling on the relative frequency of the detuning are calculated f/f0.

Ключовi слова: мобшьна цифрова тропосферно-радюрелейна станцiя; нормована провщшсть; кое-фщент трансформаций поперечна електрична власна векторна функция; вщкрита нелшшна структура; ви-сока електрична мщшсть; частково заповнений дiелектриком прямокутний хвилевщ; хвилеводний трш-ник, частково заповнений дiелектриком.

Keywords: mobile digital troposcatter radiorelay station; normalized conductivity; transformation ratio; transverse electric eigenvector function; open nonlinear structure; high dielectric strength; rectangular waveguide partially filled by dielectric.

Перспективним напрямком розвитку мобшь-них засобiв зв'язку НВЧ дiапазону е комбшоваш НВЧ системи, як наприклад, мобшьш цифровi тро-посферно-радюрелейш станцп (МЦТрРРС) [1,2]. По-перше, в таких станщях реатзуеться просто-рово-рознесений прийом i просторово-рознесена передача сигналiв, що призводить до «усклад-нення» антенно-фщерного тракту. По-друге, тракти НВЧ, в основному, реатзуються на частково запо-внених дiелектриком прямокутних хвилеводах (ЧЗДПХ), що володiють високою електричною мь цнiстю. В роботi [3] для МЦТрРРС розроблений широкосмуговий перемикач на ЧЗДПХ. Однак в де-яких випадках в перемикачах НВЧ потрiбна реаль защя високих значень розв'язки. Цього можна дося-гти в конструкцiях перемикачiв на хвилеводних тршниках.

Метою роботи е розробка перемикача на хви-леводному трiйнику, частково заповненому дiелек-триком, що володiе високою розв'язкою.

На рис. 1 показана конструкщя перемикача на Я-тршнику, реалiзованого на ЧЗДПХ: а) - загальний вигляд конструкцii; Ь) - вид зверху; с) - екшвалентна схема перемикача. На рис.1 позначен^ а, в -широка i вузька стшки прямокутного хвилеводу; с, Л - розмiри дiелектричноi пластини, що не стосу-еться стiнок прямокутного хвилеводу i мае ввдно-сну дiелектричну проникнiсть ег; ввдкрита нель нiйна структура (ВНС) з вщносною дiелектричною проникнiстю ел, включена в дiелектричну пластину i мае тi ж геометричнi розмiри, що i дiелектрична пластина; у0 - нормована хвильова провiднiсть полого прямокутного хвилеводу; ух - нормована хвильова проввдшсть ЧЗДПХ; уВНС - нормована проввд-шсть ВНС; ус - нормована провщшсть плоско-поперечного стику основного хвилеводу i бiчного плеча Я-трiйника; N - коефщент трансформацii.

Рисунок 1.

Управлшня кожно! ВНС здшснюеться через поздовжш невипромiнюючi щiлини широко! стiнки ЧЗДПХ. Величина опору ВНС складае одиницi Ом при наявносп керуючо! напруги i тисячi Ом при його ввдсутносп. Принцип роботи ВНС описаний в [3].

Як вщомо, розв'язка визначаеться [4]:

¿= |T\il2-

(1)

Вираз (1) також можна записати в виг лад:

£=20\%1Т111. (2)

Величину |7\1|2 запишемо наступним чином:

У = 2увнс + ^)2Ус.

Нормована провiднiсть уВНС та ус розрахову-еться за формулами роботи [3]. Розрахунок коефь цiента трансформацп N здшснюеться наступним чином:

N = (N02 + N(2)2,

N0 = SsЭh£h10dS, Nk = S<;Эh£kdS,

1

|7^iil2 = (1 + 5>)2/41Й2,

э h = £hio + £h30,

£hl0 = Vl28/ab(64 + q2 + p2+q2p2)

,

—) sin —--* 5'П- COS —;--I ——) sin-* sin — cos--

a V2a>

a

Ь \ba J

a

a

b

3л:х /З^ртсч 3^x 2л:у"

I ^—) sin--+ I ——) sin-cos —■—

V ba J a \ 16a / a b

y0 +

+ II—- ICOS-Sin —:--(--—)C0S-sin——

[\b J a b v 8b ' a b

eh30

= Vl28/ab(64 + q2 + p2 + q2p2)

xh30

X0} , J,

x sm — x a

2a

"ря 3^

- cos — л

. ъ а

3л:

XCOS——

а b

3^ 2^ /

' — у — —-r(C05 — *

a/

x

\ — L — у ) X0 ■

3^

x

8a \2

sin — x — sin —X ) +

qp^ /5 5^ TC \ 2^ —■)

-(— sin — x — sin — X ) x cos—-V V00}.

16a V2 a a / Ь J

де - координатна функцiя, що апроксимуе поле на умовнш меж1 стику ЧЗДПХ i 6i4Horo плеча Н-тршника; £hl0, 0- поперечнi електричнi власнi векторнi функцп частково заповненого прямокут-ного хвилеводу; 5 = a x в.

Щодо вибору координатно! функци, апрокси-муючо! електричне поле на умовнiй меж1 стику ЧЗДПХ (основного хвилеводу) i 6i4TOro плеча Н-трiйника. Оск1льки з'еднання, яке розглядаеться мае OTBip, що в боковш CTiHui основного хвилеводу Н-N 1,4 -

тршника збтаеться з поперечним перерiзом бiч-ного плеча (допом1жного хвилеводу), то в якосп координатно! функцп виберемо суму поперечних еле-ктричних власних векторних функцiй ЧЗДПХ для хвиль квазьЯ/о i квазьН3о.

На рис. 2 показана залежнють коефщента тра-нсформацй' N за формулою (3) ввд параметра 2a/А , де А - довжина хвил1 в бiчному плечi Н-трiйника. Графш рис.2 можливо використовувати в чисель-них розрахунках в широкому дiапазонi частот НВЧ.

1

J

а

а

а

Рисунок 2.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

На рис. 3 показана залежнють розв'язки за фо- де /- поточна частота, /0- центральна частота робо-рмулою (2) ввд вщносно! частоти розбудови ///0, чого дiапазону. Розв'язка на центральнш частотi /0

досягае 36дБ.

Рисунок 3.

На заюнчення ввдзначимо, що розроблений пе-ремикач на хвилеводному тршнику, частково запо-вненому д1електриком, волод1е високою електрич-ною мщнютю i може застосовуватися в передаваль-них трактах НВЧ мобшьних цифрових тропосферних станцiй, моб№них станцiй космiч-ного зв'язку, МЦТрРРС. Схема перемикача в «трш-никовому» виконаннi дозволяе отримати додаткову розв'язку в 6 дБ у порiвняннi з традицiйним вико-нанням на одинарнш лшп передачi НВЧ.

Список лггератури

1. Патент №112217 Украша. C2. Мобiльна цифрова тропосферно-радiорелейна станщя / Поче-рняев В.М., Повхл1б В.С.; заявл. 12.09.2014; опубл. 10.08.2016 // Бюл.№ 15.

2. Патент №120288 Украша. Мобшьна цифрова тропосферно-радюрелейна станцiя / Почер-няев В.М., Повхлiб В.С., Зайченко В.В.; заявл. 29.08.2017; опублж. 11.11.2019 // Бюл.№ 21.

3. Pochernyaev V., Syvkova N. Broadband switch on partially filled by dielectric rectangular waveguide // The scientific heritage ISSN 9215 - 0365, 2021. - Vol 1. - № 60(60). - РР.49-52.

4. Почерняев В.М. Устройства на частично заполненных диэлектриком волноводах / В.М. Почерняев. - Киев: УКНИПСК, 2000. - 224с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.