Направленный ответвитель с переменной связью Советский патент 1984 года по МПК H01P5/18 

СО to

О) 1С Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано в измерительных, радиолокационных, радиопередающих и радиоприемных устройствах СВЧ диапазона. Известен направленный ответвитель с переменной связью, содержащий отрезки связанных полосковых линий передачи, центральные проводники которых расположены на диэлектрической подложке, на противоположной стороне которой размещен промежуточный экран, соединенный с заземленной пластиной через управляемые элементы, например варикапы. Переходное ослабление зависит от соотнощения емкостей между линиями, заземленной пластиной и промежуточным экраном. Величину этого соотнощения, а следовательно, и связь линий можно изменить, меняя управляющее напряжение на варикапах 1. Однако рабочая полоса частот этого направленного ответвителя не превышает 45%. Наиболее близким к предлагаемому является направленный ответвитель с переменной связью, содержащий коммутационные диоды, основную и вспомогательную линии, первый компенсирующий отрезок, электромагнитно связанный с основной линией, второй компенсирующий отрезок, электромагнитно связанный с вспомогательной линией, и экранирующие пластины. Для обеспечения дискретного изменения затухания в область связи основной и вспомогательной линий введены ряд дополнительных отрезков линий, причем концы дополнительных и компенсирующих отрезков линий соединены с экранными пластинами через коммутационные диоды 2. Недостатком известного направленного ответвителя является значительная частотная зависимость связи основной и вспомогательной линий при регулировке урхэвня ослабления. Это приводит к узкополосности известного направленного -ответвителя с переменной связью. Цель изобретения - расширение диапазона частот при обеспечении дискретной регулировки затухания. Поставленная цель достигается тем, что в направленный ответвитель с переменной связью, содержащий коммутационные диоды, -основную и вспомогательную линии, первый компенсирующий отрезок, электромагнитно связанный с основной линией, второй компенсирующий отрезок, электромагнитно связанный с вспомогательной линией, и экранирующие пластины, введены первый дополнительный отрезок, который размещен параллельно первому компенсирующему отрезку, имеет с ним равную электрическую длину и электромагнитно связан с ним, и второй дополнительный отрезок, который параллел ен второму компенсирующему отрезку, имеет с ним равную электрическую длину и электромагнитно связан с ним, а основная и вспомогательная линии и первый и второй компенсирующие отрезки выполнены из короткой и длинной частей, отнощение длин которых выбрано 1:3, при этом короткая и длинная части основной и вспомогательной линий соединены между собой через коммутационные диоды, короткие части основной и вспомогательной линий одними концами соединены со смежными концами коротких частей соответственно первого и второго компенсирующих отрезков, другие концы которых соединены со смежными концами первого и второго дополнительных отрезков, а коммутационные диоды эквидистантно включены между краями длинных частей первого и второго компенсирующих отрезков и смежными с ними краями первого и второго дополнительных отрезков соответственно. На фиг. 1 .представлен направленный ответвитель с переменной связью; на фиг. 2 - частотные характеристики переходного затухания при его дискретной регулировке. Направленный ответвитель с переменной связью содержит основную линию, выполненную из короткой части 1 и длинной части 2, вспомогательную линию, выполненную из короткой части 3 и длинной части 4, первый компенсирующий отрезок, выполненный из короткой части 5 и длинной части 6, второй компенсирующий отрезок, выполненный из короткой части 7 и длинной части 8, первый дополнительный отрезок 9, второй дополнительный отрезок 10, коммутационные диоды 11-20. Входным плечом направленного ответвителя является конец 21, выходными плечами - концы 22 и 23, а к свободному плечу, которым является конец 24, подсоединена балластная нагрузка 25, экранирующие пластины 26 и 27. Концы короткой части 1 и длинной части 2 основной линии соединены своими торцами через коммутационный диод 11. Этот же конец короткой части 1 перемычкой соединен со смежным концом короткой части 5, другой конец которой перемычкой соединен со смежным концом первого дополнительного отрезка 9. При этом коммутационные диоды 12-15 включены между краями длинной части 2 и первого дополнительного отрезка 9:12 и 13 на концах длинной части 2, а 13 и 14 эквидистантно между ними. Концы короткой части 3 и длинной части 4 вспомогательной линии соединены своими торцами через коммутационный диод 16, этот же .конец короткой части 3 перемычкой соединен со смежным концом короткой части 7, другой конец которой перемычкой соединен со смежным концом второго дополнительного отрезка 10. При этом коммутационные диоды 17-20 включенымежду краями длинной части 4 и второго дополнительного отрезка 10:17 и 18 на концах длинной части 4, а 19 и 20 эквидистантно между ними, и подсоединены к источнику 28 управляющего напряжения. Для разделения высокочастотного и низкочастотного трактов предусмотрены дроссель 29 и разделительные конденсаторы 30- 41.1. Направленный ответвитель работает следующим образом. Мощность СВЧ подается на входное плечо-конец 21 и перераспределяется между концами 22 и 23, а свободное плечо-конец 24 оказывается развязанным относительно конца 21. В результате в балластной нагрузке 25 выделяется незначительная часть мощности. Уровни мощности, выделяющейся на концах 22, 23 и 24, определяются элементами S« . Si3 и Sj4 матрицы рассеяния направленного ответвителя: 11 5i2 S J3 Si4 12 Sjj Згз Sjj Sis 5зг 5 35 512 5и Si5 5i2 544 Элемент 8ц матрицы определяет уровень отраженной мощности на конце 21 устройства. Величины элементов матрицы S зависят от текущей .частоты f источника сигнала, электрических длин основной, вспомогательной линий, первого и второго компенсирующих и первого и второго дополнительных отрезков 9 и 10, коэффициентов связи KI, Kj, Kj (где Ki - величина коэффициента основной и вспомогательной линий, Кг - ОСНОВНОЙ ЛИНИИ первого компенсирующего отрезка; Кз вспомогательной линии и компенсирующего отрезка), а также от расстояний между-эквидистантно включенными коммутационными диодами 12, 14, 13, 15 и 17, 19, 20, 18. Коммутационные диоды 11 и 16, 13 и 18, 15 и 20, 14 и 19, 12 и 17 образуют пары, число которых равно числу дискретов затухания. Подавая на каждую из указанных пар отпирающее напряжение от источника 28, например, при помощи переключающего реле можно управлять переходным затуханием. В результате переходное затухание направленного ответвителя остается неизменным в широкой полосе частот (в конструкции отсутствуют элементы с ярко выраженными резонансными свойствами), изменяясь по уровню от минимальной величины до максимальной в зависимости от того, какая пара коммутационных диодбв 11 - 20 открыта. Лабораторные испытания показали, что данный направленный ответвитель с переменной связью обеспечивает дискретную регулировку затухания в полосе частот дО 1,5 октав (величина коэффициента перекрытия достигает значений равных 3), что существенно расширяет сферу его использования, так как позволяет отказаться от использования комплекта узкополосных направленных ответвителей, перекрывающих широкую полосу частот по частям.

Ю5

НАПРАВЛЕННЫЙ ОТВЕТВИТЕЛЬ С ПЕРЕМЕННОЙ СВЯЗЬЮ, содержащий коммутационные диоды, основную и вспомогательную линии, первый компенсирующий отрезок, электромагнитно связанный с вспомогательной линией, и экранирующие пластины, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот при обеспечении дискретной регулировки затухания, в него введены первый дополнит.ельный отрезок, который размещен параллельно первому компенсирующему отрезку, имеет с ним равную электрическую длину и электромагнитно связан с ним, и второй дополнительный отрезок, который параллелен второму компенсирующему отрезку, имеет с ним равную электрическую длину и электромагниТно связан с ним, а основная и вспомогательная линии и первый и второй компенсирующие отрезки выполнены из короткой и длинной частей, отношение длин которых выбрано 1:3, при этом короткая и длинная части основной и вспомогательной линий соединены между собой через коммутационные диоды, короткие части основной и вспомогательной линий одними концами соединены со смежными концами коротких частей соответственно первого и второго компенсирующих отрезков, другие концы которых соединены со смежными концами первого и второго дополнительных отрезков, а коммутационные диоды эквидистантно (Л включены между краями длинных частей первого и второго компенсирующих отрезков и смежными с ними краями первого и второго дополнительных отрезков соответственно.