Изобретение относится к области радиотехники, а именно к устройствам деления мощности в трактах СВЧ на два канала и обеспечения развязки между каналами. В силу обратимости может быть использовано в качестве сумматора мощности.
Среди двухканальных делителей мощности (ДМ) на основе одиночных линий передачи (ЛП) с Т-волнами простейшим является одноступенчатый. Он образован из двух четвертьволновых отрезков однородных ЛП и активного сопротивления (сопротивления развязки) (Cohn S.B. A class of broadband three-port TEM-mode hybrids // IEEE Trans. - 1968. - Vol. MTT-16, No 2, pp.110-116).
Достоинством одноступенчатого ДМ является простота конструкции, недостатком - узкая полоса рабочих частот и большая длина при λср>50 см, где λср - средняя длина волны рабочего диапазона частот.
Для расширения рабочей полосы частот используются более сложные многоступенчатые и плавные ДМ (Cohn S.B. A class of broadband three-port TEM-mode hybrids // IEEE Trans. - 1968. - Vol. MTT-16, No 2, pp.110-116; Сухова Т.П., Фельдштейн А.Л. Делители мощности на неоднородных линиях // Радиотехника и электроника. - 1977. - Т.22, №1. - С.38-44; Справочник по элементам полосковой техники./ О.И.Мазепова, В.П.Мещанов, Н.И.Прохорова и др.; под ред. А.Л.Фельдштейна - М.: Связь, 1979. - 336 с.; Устройства сложения и распределения мощностей высокочастотных колебаний. / Под ред. З.И.Моделя. - М.: Сов. радио, 1980. - 296 с.).
Улучшение частотных характеристик в таких ДМ приводит к увеличению длины по сравнению с одноступенчатым ДМ и при λср>50 см может достигать слишком больших значений, это является их недостатком..
Наиболее близким к предлагаемому является ступенчатый ДМ, содержащий отрезки однородных ЛП длиной λср/4 с разными волновыми сопротивлениями. Отрезки включены каскадно в каждом канале, при этом каналы разделены сопротивлениями развязки, включенными после каждой ступени (если смотреть со стороны входа делителя) (См.: Cohn S.B. A class of broadband three-port TEM-mode hybrids / IEEE Trans. - 1968. - Vol. MTT-16, No 2, pp.110-116; Справочник по элементам полосковой техники. / О.И.Мазепова, В.П.Мещанов, Н.И.Прохорова и др.; под ред. А.Л.Фельдштейна - М.: Связь, 1979. - 336 с.).
Недостатком данного решения является, то, что с улучшением частотных характеристик растет длина ДМ.
Задачей предлагаемого решения является улучшение частотных характеристик ДМ при сохранении или уменьшении длины ступенчатого ДМ.
Поставленная задача решается тем, что в двухканальный ступенчатый делитель мощности с одинаковыми каналами, содержащий отрезки однородной линии передачи с разными волновыми сопротивлениями, включенные каскадно в каждом канале, чередующиеся с сопротивлениями развязки, включенными после каждого отрезка между каналами, согласно предлагаемому решению в него введены конденсаторы, включенные параллельно перед каждым отрезком линии передачи, при этом длина отрезков линий передач меньше λср/4, а величины емкостей конденсаторов, сопротивления развязки и волновые сопротивления отрезков при фиксированной их длине выбраны из условия обеспечения минимального значения максимального КСВ и максимального значения минимума развязки между каналами в рабочей полосе.
Изобретение поясняется чертежом, на котором приведено схематическое изображение предлагаемого ДМ для варианта, когда он выполнен двухступенчатым, где
1 - первый выход ДМ;
2 - второй выход ДМ;
3 - вход ДМ;
4 - первый отрезок однородной одиночной ЛП;
5 - второй отрезок однородной одиночной ЛП;
6 - третий отрезок однородной одиночной ЛП;
7 - четвертый отрезок однородной одиночной ЛП;
8 - первая сосредоточенная емкость (конденсатор);
9 - второй конденсатор;
10 - третий конденсатор;
11 - четвертый конденсатор;
12 - первое сопротивление развязки;
13 - второе сопротивление развязки.
Делитель мощности состоит из четырех отрезков однородных одиночных линий передачи 4, 5, 6 и 7, имеющих одинаковые длины L<λcp/4, конденсаторов 8, 9, 10, 11 и сопротивлений развязки 12, 13. При этом волновые сопротивления отрезков 1 и 3 равны Z1, волновые сопротивления отрезков 2 и 4 равны Z2, емкость конденсаторов 8 и 10 равна C1, емкость конденсаторов 9 и 11 равна С2, сопротивления развязки 12 и 13 равны R1 и R2 соответственно. Величины емкостей, сопротивления развязки и волновые сопротивления отрезков при фиксированной длине одиночных ЛП рассчитаны из условия обеспечения минимального значения максимального КСВ и максимального значения минимума развязки между каналами в рабочей полосе. Вход 3 и выходы 1, 2 нагружены на активное сопротивление Z0. Предлагаемый ДМ работает следующим образом: большая часть мощности сигнала, подводимого к входу 3, делится на две равные части между выходами 1, 2. Часть мощности из-за неидеальности согласования и развязки отражается от входа 3 и выходов 1, 2.
В таблицах 1, 2 приведены результаты расчета значений емкостей конденсаторов и волновых сопротивлений отрезков ЛП для двухступенчатого и четырехступенчатого ДМ соответственно.
В таблице 3 приведены сравнительные параметры одноступенчатого варианта выполнения прототипа и предлагаемого двухступенчатого ДМ, который имеет такую же, в полтора и в два раза меньшую длину, чем прототип.
В таблице 4 приведены сравнительные параметры двухступенчатого варианта выполнения прототипа и предлагаемого четырехступенчатого ДМ, который имеет такую же, в полтора и в два раза меньшую длину, чем прототип
В таблицах использованы следующие обозначения: χ - отношение граничных частот рабочего диапазона; L/λср - нормированная длина ДМ; KCB1, КСВ2, КСВ3макс - максимальные значения коэффициента стоячей волны на входах 1, 2, 3 соответственно; С12мин - минимальное значение развязки входов 1, 2.
Из таблиц видно, что предлагаемый ДМ в выбранной полосе частот при такой же, в полтора и в два раза меньшей длине имеет меньшие значения КСВ3макс и большие значения развязки С12мин. При этом значения KCB1макс и КСВ2макс возрастают, но не превышают величины КСВ3макс прототипа.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ТРАНСФОРМАТОР ВОЛНОВЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ СО ШЛЕЙФАМИ | 2007 |
|
RU2334313C1 |
| МАЛОГАБАРИТНЫЙ СТУПЕНЧАТЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ВОЛНОВЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ | 2006 |
|
RU2313867C1 |
| МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ФИКСИРОВАННЫЙ СВЧ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ | 2022 |
|
RU2799991C1 |
| ФИКСИРОВАННЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ СВЧ | 2015 |
|
RU2619799C1 |
| СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ КОМПАКТНЫХ ДЕЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ СВЧ СИГНАЛОВ | 2017 |
|
RU2658093C1 |
| ПОЛОСКОВЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ | 2008 |
|
RU2392702C2 |
| Делитель высокочастотных сигналов | 2023 |
|
RU2805010C1 |
| ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ СВЧ | 2003 |
|
RU2251765C2 |
| ФИКСИРОВАННЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ СВЧ | 2016 |
|
RU2621881C1 |
| МНОГОЭЛЕМЕНТНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ СВЧ | 2014 |
|
RU2574471C1 |
Изобретение относится к области радиотехники, а именно к устройствам деления мощности в трактах СВЧ на два канала и обеспечения развязки между каналами. Технический результат заключается в улучшении частотных характеристик делителя мощности (ДМ) при сохранении или уменьшении длины ступенчатого ДМ. Двухканальный ступенчатый делитель мощности с одинаковыми каналами, содержит отрезки однородной линии передачи с разными волновыми сопротивлениями, включенные каскадно в каждом канале, чередующиеся с сопротивлениями развязки, включенными после каждого отрезка между каналами, в него введены конденсаторы, включенные параллельно перед каждым отрезком линии передачи, при этом длина отрезков линий передачи меньше λср/4, где λср - средняя длина волны рабочего диапазона частот, а величины емкостей конденсаторов, сопротивления развязки и волновые сопротивления отрезков при фиксированной длине линий передачи выбраны из условия обеспечения минимального значения максимального коэффициента стоячей волны КСВ и максимального значения минимума развязки между каналами в рабочей полосе. 1 ил., 4 табл.
Двухканальный ступенчатый делитель мощности с одинаковыми каналами, содержащий отрезки однородной линии передачи с разными волновыми сопротивлениями, включенные каскадно в каждом канале, чередующиеся с сопротивлениями развязки, включенными после каждого отрезка между каналами, отличающийся тем, что в него введены конденсаторы, включенные параллельно перед каждым отрезком линии передачи, при этом длина отрезков линий передачи меньше λср/4, где λср - средняя длина волны рабочего диапазона частот, а величины емкостей конденсаторов, сопротивления развязки и волновые сопротивления отрезков при фиксированной их длине выбраны из условия обеспечения минимального значения максимального коэффициента стоячей волны КСВ и максимального значения минимума развязки между каналами в рабочей полосе.
| Многоканальный делитель мощности | 1985 |
|
SU1254564A1 |
| RU 22140123 C1, 26.04.1997 | |||
| Делитель мощности | 1974 |
|
SU497671A1 |
| Многоканальный делитель мощности | 1975 |
|
SU543054A1 |
| СКАЛЬНЫЙ ЛИСТ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРУБОПРОВОДА (ВАРИАНТЫ) | 2007 |
|
RU2326286C1 |
