VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Разработка новых конструкций излучающих устройств в миллиметровом диапазоне волнимеет в настоящее время важное социальное и техническое значение для различных областей применения.

Предварительный патентно-информационный поиск показал, что высокими показателями качества обладают, например, излучающее устройство [1], содержащее прямоугольный диэлектрический волновод, концевой участок которого имеет вид диагонального среза параллелепипеда, расположенный между двумя параллельными металлическими пластинами, прилегающими к противоположным граням диэлектрического волновода и выступающими за границы его граней, причем плоскость среза конца волновода образует с плоскостью одной из пластин острый угол, ребро которого совпадает с ребром пилегающей пластины.

Объекты-аналоги этого технического решения по Международной патентной классификации входят в группу H01Q13, которая и выбрана в качестве предметной области академического изобретательства.

Обликовое решение новой технической системы определено с использованием метода экспресс-изобретательства [2]: выявлены объекты-представители выбранной предметной области [1, 3, 4], проведена их декомпозиция и нормирование основных признаков, выполнен ретроспективный анализ и прогнозирование с учетом закономерностей развития социосферы и техносферы. Установлено, что недостатками известных решений являются повышенная сложность конструкции, отсутствие возможности плавного регулирования ослабления мощности, ограниченный уровень рабочей мощности.

Таким образом, выявлены условие конкурентоспособности, цель и пути разработки технического решения. Для обеспечения изобретательского уровня выбрано преодоление следующего технического противоречия: расширение функциональных возможностей излучателя без существенного усложнения конструкции.

Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей излучающего устройства за счет возможности формирования требуемого распределения амплитудного и фазового фронта волны заданной ширины без существенного усложнения конструкции.

Техническая реализация полученного обликового решения проведена путем последовательной разработки функциональной и структурной схем. От приведенного выше описания прототипа новое решение отличается тем, что излучающее устройство, содержащее прямоугольный диэлектрический волновод, расположенный между двумя параллельными металлическими пластинами, прилегающими к противоположным граням диэлектрического волновода и выступающими за границы его граней, между металлическими пластинами введен асимметричный диэлектрический элемент, прилегающий к ним без образования щелей, имеющий сечение несимметричной формы и один или несколько изгибов в плоскости металлических пластин, причем выпуклости изгибов обращены и приближены к боковой стенке диэлектрического волновода, а вогнутости обращены в направлении формируемого фронта излучаемой волны.

Этим достигнуто излучение электромагнитной волны в требуемом направлении и с необходимыми характеристиками, например с равномерным распределением амплитудного и фазового фронтов, что обеспечивает конкурентоспособность устройства и вероятность коммерческой реализации как патента, так и соответствующих промышленных изделий.

По материалам работы подготовлена и подана в ФИПС РФ заявка на изобретение, по которой получен патент Российской Федерации [5].

Литература

1. Патент JP 2001177333, H01Q13/24. Antenna / M.I. Kojiro, K. Futoshi. 2001.

2. Б. Мельников, А. Бит-Алекс, Н. Бит-Алекс. Академическое изобретательство – 5. На примерах изобретений в области медицины. – Saarbrücken :LAP Lambert Academic Publishing, 2013. – 144 с.

3. Патент JP 2002185242, H01Q13/24. NRD guide L-type antenna element / I.Yukio et al. 2002 г.

4. Патент JP 2003289207, H01P3/16. Non-radioactive dielectric line, high-frequency circuit element and element using them / K.Yuji et al. 2003.

5. Патент RU 2371821, H01Q13/24. Излучающее устройство / В.Ф. Взятышев, В.В. Крутских // БИ. 28.10.09.

Код для цитирования: Скопировать