СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫЙ МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ Российский патент 2017 года по МПК H01P5/12 

Область применения

Изобретение может быть использовано в области радиолокации, радионавигации, связи, антенно-фидерных системах и измерительной техники для равнозначного разделения мощности СВЧ сигнала с одновременным обеспечением высокого уровня изоляции между выходными портами.

Уровень техники

Известен полосковый делитель мощности [патент RU №2392702, 10.11.2009], который состоит из двух выходных линий передачи, каждая из который соединена с входной линией передачи, и по крайне мере один резистор, включенный между выходными линиями передачи на некотором расстоянии от точки разветвления, отличающийся тем, что рядом с резистором и параллельно ему дополнительно расположена проводящая полоска, концы которой находятся напротив проводников выходных линий передачи и имеют с ними емкостную связь.

Известен также делитель мощности [патент RU №2334312, 20.09.2008], выбранный за прототип, который содержит прямоугольный металлический корпус, три разъема, металлическую рамку, закрепленную в полости корпуса и имеющую четыре диэлектрические накладки и три диэлектрические втулки, металлическую базу, поликоровую плату с нанесенным на одной стороне топологическим рисунком делителя мощности, четыре резистора. Внутренняя полость корпуса разделена ступенькой на две части, нижняя часть имеет ширину и длину, равные ширине и длине металлической рамки.

Недостатками данных устройств является небольшой диапазон рабочих частот.

Сущность изобретения

Техническим результатом предложенного решения является расширение диапазона рабочих частот делителя мощности в сторону СВЧ.

Технический результат достигается тем, что:

- сверхширокополосный микрополосковый делитель мощности содержит прямоугольный металлический корпус и крышку, образующие полость;

- поликоровая плата с нанесенным на одной стороне топологическим рисунком делителя мощности содержит входное плечо и два выходных плеча;

- входное плечо топологического рисунка делителя мощности соединено с входами первой пары отрезков микрополосковых линий через резистивно-емкостной входной разделитель, представляющий из себя две пары резисторов и два участка связанных линий, включенных параллельно между собой и последовательно и попарно - с входом первой пары отрезков микрополосковых линий;

- выходные плечи, выполненные в виде радиальных поворотов, соединены с выходами шестой пары отрезков микрополосковых линий;

- введены две поликоровые платы с топологическим рисунком подводящих линий;

- поликоровые платы закреплены на дне полости корпуса;

- развязывающие резисторы присоединены к выходам каждой пары отрезков микрополосковых линий;

- внутренний проводник входного коаксиального разъема соединен с входным плечом топологического рисунка делителя мощности через внутренний проводник гермоввода при помощи пайки;

- выходные плечи топологического рисунка делителя мощности при помощи разварочной фольги соединены с топологическим рисунком подводящих линий, которые через внутренний проводник гермоввода соединены с внутренним проводником выходных коаксиальных разъемов.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 изображен внешний вид предлагаемого делителя мощности, на фиг. 2 показан продольный разрез Α-A устройства. На фиг. 3 показано расположение поликоровых плат, на фиг. 4 - разрез Б-Б. На фиг. 5 показан внешний вид поликоровой платы с нанесенным на ее поверхность микрополосковым топологическим рисунком, на фиг. 6 и фиг. 7 показаны элементы топологии резистивно-емкостного входного разделителя.

На фиг. 1-7 обозначено:

1 - металлический корпус;

2 - крышка;

3 - входной коаксиальный разъем;

4, 5 - выходные коаксиальные разъемы;

6 - крепежные винты;

7 - отверстия для установки гермоввода;

8 - токопроводящая прокладка;

9 - поликоровая плата с топологическим рисунком делителя мощности;

10 - гермоввод;

11 - резьбовое соединение;

12 - слой токопроводящего клея;

13 - поликоровая плата с топологическим рисунком подводящих линий;

14 - разварочная фольга;

15 - развязывающие резисторы;

16 - отрезки микрополосковых линий;

17 - выходные плечи;

18 - резистивно-емкостной входной разделитель;

19 - входное плечо;

20 - два отрезка линий, связанных электромагнитно;

21 - две пары резисторов, входящих в состав резистивно-емкостного входного разделителя;

22 - межкаскадные согласующие отрезки линий.

Осуществление изобретения

Делитель мощности содержит металлический корпус 1 с крышкой 2, покрытый олово-висмутом в виде параллелепипеда с внутренней полостью Т-образной формы (фиг. 3). На торцевой поверхности корпуса 1 закреплен входной коаксиальный разъем 3, а на его противоположных боковых поверхностях два выходных коаксиальных разъема 4, 5, которые выполнены в виде коаксиальных СВЧ-разъемов с сечением 1,85/0,8 и волновым сопротивлением 50 Ом. На дне внутренней полости корпуса 1 закреплены токопроводящим клеем поликоровые платы 13 и 9. Крышка 2 соединена с корпусом 1 винтами 6 и токопроводящей прокладкой 8, обеспечивающей электромагнитную герметичность на сторонах противоположных сторонам с топологическим рисунком. Поликоровые платы 9 и 13 прямоугольной формой выполнены с одинаковой толщиной и с одной стороны покрыты слоем металлизации, а с другой стороны нанесен топологический рисунок. На поликоровых платах 13 нанесен рисунок пятидесятиомной подводящей линии, а на поликоровой плате 9 нанесен топологический рисунок делителя мощности. Выходные плечи 17 топологического рисунка делителя мощности, выполненные в виде радиальных поворотов, соединены с внутренними проводниками соответствующих коаксиальных разъемов через внутренние проводники гермовводов 10 при помощи пайки. Входное плечо 19 соединено с входом резистивно-емкостного разделителя 18, состоящего из двух пар резисторов 21 и двух отрезков линий 20, связанных электромагнитно, включенных параллельно между собой и последовательно с входом первой пары отрезков микрополосковых линий 16. Шесть пар четвертьволновых отрезков микрополосковых линий 16, имеющих волновые сопротивления Z₁=93 Ом, Z₂=85 Ом, Z₃=75 Ом, Z₄=66 Ом, Z₅=59 Ом, Z₆=54 Ом, соединены между собой последовательно через межкаскадные согласующие отрезки линий 22. Шесть развязывающих резисторов 15 (R₁=92 Ом, R₂=120 Ом, R₃=200 Ом, R₄=314 Ом, R₅=250 Ом, R₆=695 Ом) соединены с центрами боковых сторон межкаскадных согласующих отрезков линий 22. Два выходных плеча 17 соединены с выходами шестой пары четвертьволновых отрезков микрополосковых линий 16.

Внешний проводник коаксиальных разъемов 3, 4 и 5 соединен с корпусом 1 при помощи резьбового соединения 11. Внутренний проводник входного коаксиального разъема 3 соединен с входным плечом 19 топологического рисунка делителя мощности при помощи внутреннего проводника гермоввода 10, который крепится в корпусе 1 через установочные отверстия 7. Внутренние проводники выходных коаксиальных разъемов 4 и 5 через внутренние проводники гермовводов 10 соединены с выходными концами топологического рисунка подводящих линий 13, которые в свою очередь соединены при помощи разварочной фольги 14 с радиальными выходными плечами 17 топологического рисунка делителя мощности.

Заявляемый сверхширокополосный микрополосковый делитель мощности обеспечивает рабочий диапазон частот от 8 до 67 ГГц с развязкой между выходами делителя 20 дБ.

Экспериментально были получены следующие частотные зависимости:

- развязка - 20 дБ в диапазоне частот 8-67 ГГц;

- потери на проход в худшей точке не превышает -7,5 дБ;

- возвратные потери в диапазоне частот от 8 до 50 ГГц не более -18 дБ, в диапазоне частот 50-67 ГГц не более -10 дБ.

Изобретение относится к устройствам сверхвысокочастотной техники (СВЧ) и может быть применено в области радиолокации, радионавигации. Сверхширокополосный микрополосковый делитель мощности содержит прямоугольный металлический корпус и крышку, микрополосковые линии, развязывающие резисторы, две платы с топологическим рисунком подводящих линий, плату с нанесенным на одной стороне топологическим рисунком делителя мощности, которая содержит входное и два выходных плеча. Входное плечо топологического рисунка делителя мощности соединено с входами первой пары отрезков микрополосковых линий через резистивно-емкостной входной разделитель. Выходные плечи, выполненные в виде радиальных поворотов, соединены с выходами шестой пары отрезков микрополосковых линий. Внутренний проводник входного коаксиального разъема соединен с входным плечом топологического рисунка делителя мощности через внутренний проводник гермоввода при помощи пайки. Выходные плечи топологического рисунка делителя мощности при помощи разварочной фольги соединены с топологическим рисунком подводящих линий, которые через внутренний проводник гермоввода соединены с внутренним проводником выходных коаксиальных разъемов. Изобретение обеспечивает расширение диапазона рабочих частот в сторону СВЧ. 7 ил.

Сверхширокополосный микрополосковый делитель мощности, содержащий прямоугольный металлический корпус и крышку, образующие полость, входной и выходные коаксиальные разъемы, поликоровую плату с нанесенным на одной стороне топологическим рисунком делителя мощности, который содержит входное и два выходных плеча, микрополосковые линии, развязывающие резисторы, выполненные по тонкопленочной технологии, отличающийся тем, что введены две поликоровые платы с топологическим рисунком подводящих линий, входное плечо топологического рисунка делителя мощности соединено с входами первой пары отрезков микрополосковых линий через резистивно-емкостной входной разделитель, представляющий из себя две пары резисторов и два отрезка линий, связанных электромагнитно, включенных параллельно между собой и последовательно с входом первой пары отрезков микрополосковых линий, а выходные плечи, выполненные в виде радиальных поворотов, соединены с выходами шестой пары отрезков микрополосковых линий, при этом платы закреплены на дне полости корпуса, развязывающие напыленные резисторы присоединены к выходам каждой пары отрезков микрополосковых линий, при этом внутренний проводник входного коаксиального разъема соединен с входным плечом топологического рисунка делителя мощности через внутренний проводник гермоввода при помощи пайки, а выходные плечи топологического рисунка делителя мощности при помощи разварочной фольги соединены с топологическим рисунком подводящих линий, которые через внутренний проводник гермоввода соединены с внутренним проводником выходных коаксиальных разъемов.