Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель (варианты) Российский патент 2023 года по МПК H01P5/18 

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и предназначено для деления или суммирования сигнала и может быть использовано в радиолокации, радионавигации, связи, антенных системах и радиоизмерениях.

На сегодняшний день в радиотехнических устройствах широко применяются устройства с возможностью деления и суммирования мощности, одна из наиболее известных конструкций - квадратурный направленный ответвитель, который состоит из диэлектрической подложки, на одной стороне которой имеется сплошная металлизация выступающей в роли экрана, а с другой стороны топология ответвителя, состоящая из четырех четвертьволновых отрезков (объединенных в фигуру в виде квадрата) и четырех подводящих линий передачи (Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика - «Связь», 1971. - 487 с.). Такое устройство разделяет входной сигнал с заданным отношением мощностей и разностью фаз 90 градусов между двумя своими выходами. Недостатками описываемого ответвителя являются: большие габаритные размеры, особенно при работе на низких частотах, а также работа только на одной фиксированной центральной частоте.

Сегодня в литературе можно найти множество подходов, позволяющих добиться уменьшения габаритов, направленных ответвителей, например, за счет увеличения диэлектрической проницаемости подложки; изгибов четвертьволновых отрезков; использования фрактальных или неоднородных структур. Однако наиболее распространенным способом миниатюризации направленных ответвителей является замена четвертьволновых отрезков эквивалентными длинными линиями (Т- и/или П-образными схемами). Если требуется изменение центральной частоты устройства, то в схему ответвителя дополнительно устанавливают элементы с возможностью изменения их номинала (переменной емкости или индуктивности). Для того чтобы оценить современное состояние вопроса в области миниатюризации ответвителей и возможности изменения их рабочей частоты, рассмотрим некоторые работы, посвященные этому вопросу.

В [Mina Wahib. A Miniaturized Lumped Element Directional Coupler with Parasitics Compensation / Wahib Mina and A. P. Freundorfer. – Текст : электронный // IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS). – 2016. – DOI : 10.1109/ISCAS.2016.7539071] описан ответвитель, в котором к микрополосковым отрезкам дополнительно установлены сосредоточенные элементы, что позволило уменьшить габариты устройства на 50% относительно традиционной реализации ответвителя на четвертьволновых отрезках.

За счет максимально близкого расположения сосредоточенных элементов друг к другу авторам в [Jian-An Hou. Design of Compact 90 and 180 Couplers With Harmonic Suppression Using Lumped-Element Bandstop Resonators / Hou Jian-An and Wang Yeong-Her. – Текст : электронный // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2010. – Vol. 58, No. 11. – Pp. 2932-2939. – DOI : 10.1109/TMTT.2010.2078950] удалось добиться 95%-ного уменьшения размеров по сравнению с его традиционной конструкцией.

В [Xiangguan Tan. Design of a Simultaneous Frequency- and Power-Dividing Ratio-Reconfigurable Quadrature Coupler With Simple Tuning Approach / Tan Xiangguan, Sun Jiaxing and Lin Feng. – Текст : электронный // IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers. – 2020. – Vol. 67, No. 12. – Pp. 5510-5519. – DOI : 10.1109/TCSI.2020.3010823] представлен компактный ответвитель с реконфигурируемыми характеристиками, собранный на сосредоточенных LC-элементах. Для управления характеристиками устройства (рабочей частотой и коэффициентом деления мощности) в его конструкции вместо фиксированных емкостей установлены переменные емкости. С помощью 6 варикапов можно изменять характеристики устройства в широком диапазоне. Размеры ответвителя составляют всего 24,2 мм x 10,9 мм (0,2 λ × 0,09 λ). Изменение центральной частоты устройства выполняется в диапазоне от 1,8 до 4,36 ГГц.

В описанных выше конструкциях миниатюризация ответвителей достигается за счет использования сосредоточенных элементов. Однако их использование имеет ряд недостатков — это необходимость иметь элементы с нужными номиналами (также они не могут быть произвольными), это дополнительный процесс установки этих элементов в устройство, это влияние качества пайки и подверженность сосредоточенных элементов вибрационным нагрузкам. Чтобы избежать этих недостатков, вместо сосредоточенных элементов используются катушки индуктивности и емкости, реализованные с помощью отрезков микрополосковых линий передачи на печатной плате. Также стоит отметить, что реализация таких элементов на подложке может быть произвольной формы.

В [Jung Sung-Chan. A Design Methodology for Miniaturized 3-dB Branch-Line Hybrid Couplers Using Distributed Capacitors Printed in the Inner Area / Sung-Chan Jung, Renato Negra and Fadhel M. Ghannouchi. – Текст : электронный // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. – 2008. – Vol. 56, No. 12. – Pp. 2950-2953. – DOI : 10.1109/TMTT.2008.2007323] миниатюрный ответвитель был получен путем замены четвертьволновых отрезков П- образными схемами. Благодаря использованию таких схем удалось уменьшить площадь ответвителя на 62%.

В [Tsai Kai-Yu. A Miniaturized 3 dB Branch-Line Hybrid Coupler With Harmonics Suppression / Kai-Yu Tsai, Hao-Shun Yang, Jau-Horng Chen and Yi-Jan Emery Chen. – Текст : электронный // IEEE Microwave and Wireless Components Letters. – 2011. – Vol. 21, No. 10. – Pp. 537-539. – DOI : 10.1109/LMWC.2011.2164901] емкости компактного ответвителя на печатной плате реализованы в виде встречно-штыревых конденсаторов. Площадь рассматриваемого ответвителя была уменьшена на 73.2%.

В [Wang Jianpeng. Compact Slow-Wave Microstrip Branch-Line Coupler With High Performance / Jianpeng Wang, Bing-Zhong Wang, Yong-Xin Guo, L. C. Ong and Shaoqiu Xiao. – Текст : электронный // IEEE Microwave and Wireless Components Letters. – 2007. – Vol. 17, No. 7. – Pp. 501-503. – DOI : 10.1109/LMWC.2007.899307] миниатюризация ответвителя достигается за счет использования Т-образных схем (выполненных в виде высокоомного отрезка с подключёнными шлейфами холостого хода), установленных вместо четвертьволновых отрезков. Площадь устройства была уменьшена на 72% по сравнению с таким же устройство на четвертьволновых отрезках.

Во всех рассмотренных выше устройствах площадь внутри ответвителя используется полностью, и дальнейшая миниатюризация возможна только за счет использования многослойной подложки.

В [Brzezina Greg. A Miniature Lumped Element LTCC Quadrature Hybrid Coupler for GPS Applications / Greg Brzezina and Langis Roy. – Текст : электронный // IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium. – 2008. – DOI : 10.1109/APS.2008.4619925] элементы схем, используемых для миниатюризации ответвителей вместо четвертьволновых отрезков, расположены в нескольких слоях подложки. Площадь направленного ответвителя была уменьшена на 95% по сравнению с его традиционной конструкцией.

В работе [Kapitanova Polina V. Tunable microwave devices based on left/right-handed transmission line sections in multilayer implementation / Polina Kapitanova, Dmitry Kholodnyak1, Stefan Humbla, Ruben Perrone, Jens Mueller, Matthias a. Hein and Irina Vendik. – Текст : электронный // International Journal of Microwave and Wireless Technologies. – 2009. – Vol. 1, No. 4. – Pp. 323-329. – DOI : 10.1017/S175907870999033X] был рассмотрен направленный ответвитель, размеры которого уменьшены за счет использования лево- и правосторонних линий передач. Дополнительно в схеме установлены переменные конденсаторы, что позволило создать условия для изменения центральной частоты в пределах 1,4 – 2,4 ГГц.

Для миниатюризации направленных ответвителей могут быть использованы Т- и П-образные схемы, элементы которых могут быть реализованы как на сосредоточенных, так и на распределенных элементах. В этом случае последние могут быть размещены в несколько слоях подложки, чтобы добиться большего уменьшения габаритов устройства. Если есть возможность изменять номинальные значения сосредоточенных элементов, то это позволяет расширить возможности миниатюризации и, помимо уменьшения габаритов, можно изменять центральную частоту ответвителя и коэффициенты деления мощности.

Если в составе ответвителя используются распределенные элементы (вместо сосредоточенных), то также получаем компактные ответвители, но такие устройства работают только на одной центральной частоте. При объединении распределенных и сосредоточенных элементов можно уменьшить размеры и расширить возможности миниатюризации ответвителя, например, возможность изменения центральной частоты устройства. Однако такая схемно-конструктивная реализация компактного ответвителя увеличивает сложность его расчета и изготовления.

Известен компактный направленный ответвитель, который содержит диэлектрическую подложку, одна поверхность которой полностью металлизирована, а на другой расположено четыре входных линий передачи и четырех попарно одинаковых фильтров нижних частот, состоящих из индуктивных и емкостных элементов, подключенных друг к другу через тройники, где первый вход первого фильтра нижних частот соединен с первым входом устройства и вторым входом четвертого фильтра нижних частот, второй вход первого фильтра нижних частот соединен со вторым входом устройства и первым входом второго фильтра нижних частот, второй вход второго фильтра нижних частот соединен с третьим входом устройства и первым входом третьего фильтра нижних частот, второй вход третьего фильтра нижних частот соединен с четвертым входом устройства и первым входом четвертого фильтра нижних частот (патент РФ №177305, класс МПК Н01P 5/18).

Недостатком такого подхода к миниатюризации ответвителей является то, что он работает только на одной центральной частоте и отсутствуют настроечные элементы, позволяющие установить нужную частоту в случае отклонения. В связи с этим для работы на другой рабочей частоте необходимо рассчитать и изготовить новый ответвитель.

Техническим результатом изобретения является расширение арсенала миниатюрных диаграммо-образующих схем, а также в уменьшении габаритов, направленных ответвителей и расширение частотно-перестроечных возможностей таких устройств без применения навесных элементов с регулируемой емкостью и/или индуктивностью.

Технический решение достигается тем, что частотно-перестраиваемый направленный ответвитель, содержит диэлектрическую подложку, одна поверхность которой полностью металлизирована, а на другой расположено четыре входных линий передачи и четырех попарно одинаковых фильтров нижних частот, состоящих из индуктивных и емкостных элементов, подключенных друг к другу через тройники, где первый вход первого фильтра нижних частот соединен с первым входом устройства и вторым входом четвертого фильтра нижних частот, второй вход первого фильтра нижних частот соединен со вторым входом устройства и первым входом второго фильтра нижних частот, второй вход второго фильтра нижних частот соединен с третьим входом устройства и первым входом третьего фильтра нижних частот, второй вход третьего фильтра нижних частот соединен с четвертым входом устройства и первым входом четвертого фильтра нижних частот, отличающийся тем, что в зоне под емкостными элементами фильтров нижних частот выполнены полости глубиной, не превышающей толщину подложки, внутри которых установлены подвижные диэлектрические пластины с возможностью их свободного перемещения внутри полостей.

На прилагаемых чертежах представлен частотно-перестраиваемый направленный ответвитель, где:

на фиг. 1 – диэлектрическая подложка, вид сверху (топология ответвителя) полученная в программе Ansys HFSS;

на фиг. 2 – диэлектрическая подложка, вид снизу (экран);

на фиг. 3 – диэлектрическая подложка, вид сбоку (с диэлектрическими пластинами П1, П2, П3 и П4, установленными в областях под емкостными элементами C1, C2, C3 и C4);

на фиг. 4 – частотные характеристики компактного ответвителя полученные в программе Ansys HFSS - график S-параметров от частоты.

на фиг. 5 – частотные характеристики ответвителя полученные в программе Ansys HFSS – график фаз выходных сигналов от частоты.

На одной стороне диэлектрической подложки расположена топология устройства, состоящая из четырех подводящих линий и четырех фильтров нижних частот, состоящих из индуктивных и емкостных элементов, а на противоположной стороне подложки имеется сплошная металлизация, действующая как экран (фиг. 1, 2). В области емкостных элементов C1, C2, C3 и C4 внутри подложки выполнены полости глубиной, не превышающей толщину подложки. Эти полости в подложке необходимы для размещения там диэлектрических пластин, которые позволяют изменять эффективную диэлектрическую проницаемость подложки и в то же время изменять величину емкостей C1, C2, C3 и C4, что, в свою очередь, обеспечивает изменения центральной частоты ответвителя. Изменение эффективной диэлектрической проницаемости подложки связано с тем, что диэлектрические пластины имеют переменную диэлектрическую проницаемость и способны вращаться вокруг своей оси внутри полостей подложки, в которой они установлены, поэтому форму таких пластин выгоднее выбирать в виде цилиндров.

Рассмотрена реализация направленного ответвителя на подложке FR4 толщиной 1 мм (фиг.1-3), в котором круглые диэлектрические пластины (цилиндры) П1, П2, П3 и П4 установлены под емкостными элементами C1, C2, C3 и C4 (без демонстрации подвижных элементов для поворота пластин вокруг своей оси). В нашем случае диэлектрическая проницаемость пластин под емкостными элементами совпадает с диэлектрической проницаемостью подложки. Предлагаемая конструкция направленного ответвителя на 68% меньше, чем традиционная конструкция. Относительная полоса частот по уровню развязки 20 дБ составляет 7,2% (фиг.4). Разность фаз между выходными сигналами составляет 90,4 градусов (фиг. 5). В случае поворота пластин вокруг своей оси произойдет изменение эффективной диэлектрической проницаемости подложки под емкостными элементами C1, C2, C3 и C4, что приведет к изменению величины емкостей и, как следствие, к изменению центральной частоты ответвителя. Также повороты пластин можно использовать для регулировки рабочей частоты ответвителя, если она отличается от требуемой после изготовления устройства. В связи с тем, что волновые сопротивления попарно одинаковых фильтров нижних частот различны, площадь емкостных элементов также может отличаться, что приведет к тому, что установка пластин может быть в разных положениях у каждого фильтра.

На практике конструкция ответвителя показанная на фиг. 1-3 может быть получена путем объединения нескольких подложек. Например, можно использовать две подложки, объединенные друг с другом, при этом на одной из подложек путем фрезерования формируются полости нужной площади и формы. В этих полостях устанавливаются диэлектрические пластины круглой формы (форма пластин может быть любой, но должна быть возможность изменять ее положение для изменения диэлектрической проницаемости под емкостными элементами), в которых значение диэлектрической проницаемости изменяется по окружности. Эти цилиндры (диски) закреплены внутри подложки с помощью подвижных элементов, позволяющих вращать цилиндр вокруг своей оси и фиксировать в нужном положении. Часть вращающегося элемента выступает со стороны экрана, чтобы иметь возможность регулировать величину вращения (величину изменения диэлектрической проницаемости под емкостными элементами).

Следует отметить, что объем диэлектрических пластин может быть меньше объема полостей в подложке (площадь и толщина диэлектрических пластин могут быть меньше толщины и площади полостей, в которых они установлены), а закон изменения диэлектрической проницаемости пластины по ее поверхности может быть произвольным, например, от 1,5 до 10. Значение диэлектрической проницаемости в конкретных областях пластины определяется исходя из решаемой задачи (величины изменения центральной частоты устройства). Реализация изменения диэлектрической проницаемости пластины может быть получена путем комбинирования материалов различного состава или с помощью воздушных вырезов и углублений.

Также следует отметить, что области перекрытия емкостных элементов C1, C2, C3 и C4 и диэлектрических пластин могут не совпадать, если это конструктивно невозможно реализовать. Поэтому допустимо изменение эффективной диэлектрической проницаемости только в определенной области емкостных элементов или проектировать топологию направленного ответвителя таким образом, чтобы пластины могли изменять эффективную диэлектрическую проницаемость по всей площади емкостных элементов.

Получается, что для получения, частотно-перестраиваемого ответвителя необходимо сформировать полости внутри подложки, в которые помещаются пластины с разной диэлектрической проницаемостью по ее площади. Эти пластины должна быть подвижные, чтобы изменять эффективную диэлектрическую проницаемость подложки под емкостными элементами ответвителя. Последнее позволит изменять номинальные значения попарно одинаковых емкостей из двух схем на определенную величину для смещения центральной частоты ответвителя на желаемую величину. При этом изменение эффективной диэлектрической проницаемости подложки под индуктивными элементами не вносит существенных изменений в характеристики ответвителя. Такой подход позволяет в некоторых случаях избежать установки в устройстве сосредоточенных элементов с возможностью изменения их номинального значения. Следует также отметить, что механическое изменение центральной частоты ответвителя не требует дополнительных цепей управления элементами, в отличие от применения сосредоточенных элементов, если оно используется лишь для подстройки ответвителя на нужную рабочую частоту. Если требуются частые изменения центральной частоты устройства, необходимо будет автоматизировать процесс поворота пластин.

Предлагаемый подход к реализации ответвителя позволяет расширить возможности миниатюризации квадратурных направленных ответвителей, в которых за счет формирования полостей и возможности установки диэлектрических пластин можно изменять эффективную диэлектрическую проницаемость подложки под емкостными элементами, что позволяет менять рабочую частоту устройства.

Другим вариантом реализации частотно-перестраиваемого ответвителя является использование сдвигаемых диэлектрических пластин, устанавливаемых в полости между двумя поверхностями подложки, глубиной не превышающей толщины подложки и площадью, соответствующей площади ответвителя, без учета входных линий. В этом случае необходимо формирование сквозных полостей внутри подложки ответвителя и наличие сменных пластин с капсулами необходимой диэлектрической проницаемостью для изменения эффективной диэлектрической проницаемости под емкостными элементами, что позволит изменить рабочую частоту устройства. При этом капсулы могут быть изготовлены из пенообразного материала или из жидкого материала, или из газообразного материала или из твердого материала, или из твёрдого материала с вырезами произвольной формы, которые, например, могут позволять изменять диэлектрическую проницаемость капсулы от 1.5 до 10. Необязательно, чтобы площадь капсул и емкостных элементов фильтров, а также площади их перекрытия совпадали. Площадь перекрытия емкостных элементов фильтров нижних частот и капсул произвольна. Также в конструкции такого предлагаемого ответвителя понадобятся фиксаторы, которые позволят зафиксировать пластины (предотвратить самопроизвольное смещение) в этих полостях в нужном положении. Для избежание присутствия воздушных зазоров внутри подложки ответвителя необходимо, чтобы толщина полостей и пластин совпадали. Описанная реализация перестраиваемого ответвителя возможна на современном уровне техники. Для более простой реализации конструкции ответвителя выгоднее использовать одну сдвигаемую пластину (с капсулами в нужных местах) в подложке вместо нескольких.

Также техническое решение достигается тем, что частотно-перестраиваемый направленный ответвитель, содержит диэлектрическую подложку, одна поверхность которой полностью металлизирована, а на другой расположено четыре входных линий передачи и четырех попарно одинаковых фильтров нижних частот, состоящих из индуктивных и емкостных элементов, подключенных друг к другу через тройники, где первый вход первого фильтра нижних частот соединен с первым входом устройства и вторым входом четвертого фильтра нижних частот, второй вход первого фильтра нижних частот соединен со вторым входом устройства и первым входом второго фильтра нижних частот, второй вход второго фильтра нижних частот соединен с третьим входом устройства и первым входом третьего фильтра нижних частот, второй вход третьего фильтра нижних частот соединен с четвертым входом устройства и первым входом четвертого фильтра нижних частот, отличающийся тем, что в зоне между двумя поверхностями подложки, выполнена полость глубиной, не превышающей толщину подложки, и площадью, соответствующей площади направленного ответвителя без входных линий передачи, внутри полости установлена диэлектрическая пластина с возможностью её свободного перемещения вдоль неё и выдвижения за пределы поперечного габарита подложки, при этом, пластина оснащена фиксаторами для точного позиционирования пластины в полости и предотвращения ее самопроизвольного открытия и смещения.

На прилагаемых чертежах представлен частотно-перестраиваемый направленный ответвитель, где:

на фиг. 1 – диэлектрическая подложка, вид сверху (топология ответвителя) полученная в программе Ansys HFSS;

на фиг. 2 – диэлектрическая подложка, вид снизу (экран);

на фиг. 4 – частотные характеристики компактного ответвителя полученные в программе Ansys HFSS - график S-параметров от частоты;

на фиг. 5 – частотные характеристики ответвителя полученные в программе Ansys HFSS – график фаз выходных сигналов от частоты;

на фиг. 6 – диэлектрическая подложка, вид сбоку (со сдвигаемой диэлектрической пластиной ПЛ1, установленной под всей площадью ответвителя, без учета входных линий, а в областях под емкостными элементами C1, C2, C3 и C4 установлены капсулы (не показанные на фигуре), которые в данном примере имеют диэлектрическую проницаемость, равную диэлектрической проницаемости подложки).

Предлагаемая конструкция направленного ответвителя обладает такими же характеристиками, что и описанная ранее конструкция, т.к. диэлектрическая проницаемость подложки под емкостными элементами имеет такие же значения (диэлектрическая проницаемость пластины и капсул соответствует диэлектрической проницаемости подложки). Площадь на 68% меньше, чем традиционная конструкция. Относительная полоса частот по уровню развязки 20 дБ составляет 7,2% (фиг.4). Разность фаз между выходными сигналами составляет 90,4 градусов (фиг. 5). На практике конструкция ответвителя показанная на фиг. 6, может быть получена аналогично описанному ранее способу с объединением нескольких подложек и их фрезерованием.

Таким образом, предлагаемые частотно-перестраиваемые ответвители с полостями внутри подложки обеспечивают достижение технического результата, выражающегося в расширение арсенала миниатюрных диаграммо-образующих схем, а также в уменьшении габаритов, направленных ответвителей и расширение частотно-перестроечных возможностей таких устройств без применения навесных элементов с регулируемой емкостью и/или индуктивностью.

Изобретение относится к СВЧ технике, в частности к направленным ответвителям. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель, содержащий диэлектрическую подложку, одна поверхность которой полностью металлизирована, а на другой расположено четыре входных линий передачи и четырех попарно одинаковых фильтров нижних частот, состоящих из индуктивных и емкостных элементов, подключенных друг к другу через тройники, где первый вход первого фильтра нижних частот соединен с первым входом устройства и вторым входом четвертого фильтра нижних частот, второй вход первого фильтра нижних частот соединен со вторым входом устройства и первым входом второго фильтра нижних частот, второй вход второго фильтра нижних частот соединен с третьим входом устройства и первым входом третьего фильтра нижних частот, второй вход третьего фильтра нижних частот соединен с четвертым входом устройства и первым входом четвертого фильтра нижних частот. Под емкостными элементами фильтров нижних частот выполнены полости глубиной, не превышающей толщину подложки, внутри которых установлены подвижные диэлектрические пластины с возможностью их свободного перемещения внутри полостей. Технический результат - является расширение арсенала миниатюрных диаграммо-образующих схем, а также в уменьшении габаритов, направленных ответвителей и расширение частотно-перестроечных возможностей. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель, содержащий диэлектрическую подложку, одна поверхность которой полностью металлизирована, а на другой расположено четыре входных линий передачи и четырех попарно одинаковых фильтров нижних частот, состоящих из индуктивных и емкостных элементов, подключенных друг к другу через тройники, где первый вход первого фильтра нижних частот соединен с первым входом устройства и вторым входом четвертого фильтра нижних частот, второй вход первого фильтра нижних частот соединен со вторым входом устройства и первым входом второго фильтра нижних частот, второй вход второго фильтра нижних частот соединен с третьим входом устройства и первым входом третьего фильтра нижних частот, второй вход третьего фильтра нижних частот соединен с четвертым входом устройства и первым входом четвертого фильтра нижних частот, отличающийся тем, что в зоне под емкостными элементами фильтров нижних частот выполнены полости глубиной, не превышающей толщину подложки, внутри которых установлены подвижные диэлектрические пластины с возможностью их свободного перемещения внутри полостей.

2. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.1, отличающийся тем, что полости и диэлектрические пластины имеют форму цилиндра, при этом пластины имеют переменную диэлектрическую проницаемость.

3. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.1, отличающийся тем, что диэлектрические пластины выполнены с возможностью вращения вокруг своей оси внутри полостей подложки, в которых они установлены.

4. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.1, отличающийся тем, что толщина диэлектрических пластин меньше толщины полостей.

5. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.1, отличающийся тем, что площадь пластин меньше площади полостей.

6. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.1, отличающийся тем, что пластины выполнены с переменной диэлектрической проницаемостью в пределах от 1,5 до 10.

7. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.1, отличающийся тем, что площадь перекрытия фильтров нижних частот и диэлектрических пластин произвольна.

8. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель, содержащий диэлектрическую подложку, одна поверхность которой полностью металлизирована, а на другой расположено четыре входных линий передачи и четырех попарно одинаковых фильтров нижних частот, состоящих из индуктивных и емкостных элементов, подключенных друг к другу через тройники, где первый вход первого фильтра нижних частот соединен с первым входом устройства и вторым входом четвертого фильтра нижних частот, второй вход первого фильтра нижних частот соединен со вторым входом устройства и первым входом второго фильтра нижних частот, второй вход второго фильтра нижних частот соединен с третьим входом устройства и первым входом третьего фильтра нижних частот, второй вход третьего фильтра нижних частот соединен с четвертым входом устройства и первым входом четвертого фильтра нижних частот, отличающийся тем, что в зоне между двумя поверхностями подложки, выполнена полость глубиной, не превышающей толщину подложки, и площадью, соответствующей площади направленного ответвителя без входных линий передачи, внутри полости установлена диэлектрическая пластина с возможностью её свободного перемещения вдоль неё и выдвижения за пределы поперечного габарита подложки, при этом, пластина оснащена фиксаторами для точного позиционирования пластины в полости и предотвращения ее самопроизвольного открытия и смещения.

9. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.8, отличающийся тем, что площадь и толщина полости и пластины совпадает.

10. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.8, отличающийся тем, что в диэлектрической пластине установлены капсулы, совпадающие по форме и площади с емкостными элементами фильтров нижних частот, и они расположены под этими элементами.

11. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.10, отличающийся тем, что капсулы, установленные в диэлектрическую пластину под емкостными элементами, имеют произвольную диэлектрическую проницаемость.

12. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.10, отличающийся тем, что капсулы, устанавливаемые в полости диэлектрических пластин, изготавливаются из пенообразного материала или из жидкого материала, или из газообразного материала или из твердого материала, или из твёрдого материала с вырезами произвольной формы.

13. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.10, отличающийся тем, что толщина капсул устанавливаемых в полости диэлектрических пластин меньше толщины полостей.

14. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.10, отличающийся тем, что диэлектрическая проницаемость капсул изменяется в пределах от 1,5 до 10.

15. Частотно-перестраиваемый направленный ответвитель по п.10, отличающийся тем, что площадь перекрытия емкостных элементов фильтров нижних частот и капсул произвольна.