МИКРОПОЛОСКОВАЯ НАГРУЗКА Российский патент 2011 года по МПК H01P1/24 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в антенно-фидерных устройствах в качестве оконечной согласованной нагрузки.

Известна микрополосковая нагрузка [1], содержащая диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен полосковый проводник, выполненный в виде последовательно соединенных металлическими перемычками поглощающих элементов, а на другой - металлизированное основание.

Известная микрополосковая нагрузка имеет высокий коэффициент стоячей волны более 1,6 на частотах ниже 200 МГц, так как поглощающие элементы (резисторы) являются сосредоточенными элементами и электромагнитная волна не поглощается при движении вдоль полоскового проводника.

Техническим результатом, который достигается с помощью заявляемого изобретения, является расширение полосы рабочих частот и снижение величины коэффициента стоячей волны.

На фиг.1 изображена конструкция предлагаемой микрополосковой нагрузки для достижения заявленного технического результата. Микрополосковая нагрузка содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне которой расположен полосковый проводник, а на другой - металлизированное основание 2. Полосковый проводник выполнен в виде последовательно соединенных поглощающих элементов 3. На фиг.2 изображен один из таких элементов. Каждый поглощающий элемент выполнен в виде четырех поглощающих пленок с одинаковой площадью, две из которых 4, 6 последовательно соединены между собой, две другие поглощающие пленки 5, 7 расположены перпендикулярно поглощающим пленкам 4, 6, соединены с ними и металлизированным основанием 2.

Поверхностные сопротивления поглощающих пленок 4, 6 одинаковы и возрастают по величине от входа микрополосковой нагрузки 8 к ее разомкнутому или короткозамкнутому концу 9. Поверхностные сопротивления поглощающих пленок 5, 7 одинаковы и уменьшаются по величине от входа микрополосковой нагрузки 8 к ее разомкнутому или короткозамкнутому концу 9.

Микрополосковая нагрузка работает следующим образом. Электромагнитная волна распространяется вдоль полоскового проводника микрополосковой нагрузки с затуханием. За счет выбора величины поверхностного сопротивления поглощающих пленок 4, 5, 6, 7 поглощающие элементы 3 микрополосковой нагрузки обеспечивают низкий коэффициент отражения в широкой полосе рабочих частот, включая частоты ниже 200 МГц. За счет значительного поглощения электромагнитной волны во всех поглощающих элементах микрополосковой нагрузки (более 15 дБ) отраженная от разомкнутого или короткозамкнутого конца микрополосковой нагрузки электромагнитная волна не приводит к повышению коэффициента стоячей волны микрополосковой нагрузки.

Значительное поглощение электромагнитной волны вдоль полоскового проводника (более 15 дБ) обеспечивается за счет выполнения поглощающих пленок 4, 6 с поверхностным сопротивлением, возрастающим по величине от входа микрополосковой нагрузки к ее разомкнутому или короткозамкнутому концу, а поглощающих пленок 5, 7 с поверхностным сопротивлением, уменьшающимся по величине от входа микрополосковой нагрузки к ее разомкнутому или короткозамкнутому концу. За счет выбора величины поверхностного сопротивления поглощающих пленок 4, 5, 6, 7 и одинаковой их площади поглощенная СВЧ мощность на единицу площади поглощающих пленок получается одинаковой, что обеспечивает максимальную рассеиваемую мощность микрополосковой нагрузки.

По данному техническому решению был изготовлен макет микрополосковой нагрузки. Полосковый проводник макета был выполнен в виде последовательно соединенных шести поглощающих элементов. Каждый поглощающий элемент содержал четыре поглощающих пленки с площадью 10 мм² каждая. В каждом поглощающем элементе величины поверхностных сопротивлений поглощающих пленок 4, 6 были одинаковыми и возрастали с 1 Ом/□ у входа микрополосковой нагрузки до 10,4 Ом/□ у ее разомкнутого или короткозамкнутого конца. В каждом поглощающем элементе величины поверхностных сопротивлений поглощающих пленок 5, 7 были одинаковыми и уменьшались с 625 Ом/□ у входа микрополосковой нагрузки до 21,9 Ом/□ у ее разомкнутого или короткозамкнутого конца. Предложенная микрополосковая нагрузка имела коэффициент стоячей волны не более 1,1 в диапазоне частот от 10 МГц до 500 МГц и поглощала 40 Вт средней мощности СВЧ при использовании воздушного охлаждения.

Известная микрополосковая нагрузка, выбранная в качестве прототипа [1], имеет коэффициент стоячей волны не более 1,2 в диапазоне частот от 300 МГц до 500 МГц.

Таким образом, с помощью предлагаемого технического решения достигается заявленный технический результат, а именно по сравнению с прототипом обеспечивается большая полоса рабочих частот и меньшее значение коэффициента стоячей волны.

Источники информации

1. Патент №2335833 от 31.06.06, МПК H01P 1/24 (2006.01).

Изобретение относится к технике СВЧ и может использоваться в антенно-фидерных устройствах в качестве оконечной согласованной нагрузки в коаксиальных, полосковых и микрополосковых СВЧ трактах с высоким уровнем мощности. Технический результат изобретения заключается в расширении полосы рабочих частот и снижении величины коэффициента стоячей волны. Технический результат достигается за счет того, что в микрополосковой нагрузке, содержащей диэлектрическую подложку, полосковый проводник и металлизированное основание, полосковый проводник выполнен в виде последовательно соединенных поглощающих элементов, каждый из которых состоит из четырех поглощающих пленок с одинаковой площадью. Две из поглощающих пленок последовательно соединены между собой, имеют одинаковое поверхностное сопротивление, возрастающее от входа микрополосковой нагрузки к ее разомкнутому или короткозамкнутому концу. Две другие поглощающие пленки расположены перпендикулярно первым, соединены с ними и с металлизированным основанием, имеют одинаковое поверхностное сопротивление, которое уменьшается от входа микрополосковой нагрузки к ее разомкнутому или короткозамкнутому концу. 2 ил.

Микрополосковая нагрузка, содержащая диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен полосковый проводник, выполненный в виде последовательно соединенных поглощающих элементов, а на другой металлизированное основание, отличающаяся тем, что каждый поглощающий элемент выполнен в виде четырех поглощающих пленок с одинаковой площадью, две из которых последовательно соединены между собой, имеют одинаковое поверхностное сопротивление, возрастающее от входа микрополосковой нагрузки к ее разомкнутому или короткозамкнутому концу, две другие поглощающие пленки расположены перпендикулярно двум первым, соединены с ними и с металлизированным основанием и имеют одинаковое поверхностное сопротивление, уменьшающееся от входа микрополосковой нагрузки к ее разомкнутому или короткозамкнутому концу.