Фазовращатель Советский патент 1992 года по МПК H01P1/18 

последовательно соединенных соответственно первого и второго паракторных диодов и разомкнутых отрезков третьего и четвертого полосковых проводников, а также третьего и четвертого варэкторных диодов. При этом третий и четвертый взрэкторные диоды также соединены последовательно с разомкнутыми отрезками полосковых проводников, а первый и второй полосковые проводники и диоды в отражательных ячейках соединены отрезками полосковых проводников длиной Ап/4, где Ал -длина волны в несимметричной по лоско- вой линии.

Диапазон изменения фазы такого фазовращателя составляет Д 360°, однако полоса рабочих частот узкая, а характеристика управления фазой сигнала имеет значительную нелинейность. Кроме того, в конструкции содержатся критичные к производственным допускам полосковые проводники, соединяющие диоды в отражательных ячейках.

Цель изобретения - расширение полосы рабочих частот и улучшение линейности характеристики управления фазой сигнала в диапазоне 360°.

Указанная цель достигается тем, в фазовращателе, содержащем диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована, и в ней выполнена щель длиной 3 Ащ/4, где Ащ - длина волны в симметричной щелевой линии, а на другой стороне размещены первый и второй полосковые проводники, расположенные симметрично и ортогонально щели, при этом два противоположных конца этих полосковых проводников являются входом и выходом фазовращателя, а к двум другим концам подключены идентичный двухдиод- ные отражательные ячейки, состоящие из последовательно соединенных соответственно первого и второго варакторных дио- дов и разомкнутых отрезков третьего и четвертого полосковых проводников, а также третьего и четвертого варакторных диодов, первый и второй полосковые проводники гальванически соединены между собой дополнительной введенной прямо- угольной металлической пластиной, заключенной между двумя совпадающими с ней по форме слоями диэлектрика и расположенной симметрично продольной оси щелиортогональноплоскостидиэлектрической подложки, в металлизированной стороне которой под первым и вторым и варакторными диодами выполнены дополнительные первая и вторая щели, расположенные симметрично и ортогонально

первому и второму полосковым проводникам, в середину которых включены соответственно третий и четвертый варакторные диоды, а расстояние между первым и вторым полосковыми проводниками равно Ард/4, где /рд-длина волны в реберно-диэ- лектрической линии.

На чертеже изображен предлагаемый фазовращатель, общий вид.

Фазовращатель содержит диэлектрическую подложку 1, одна сторона 2 которой металлизирована, и в ней выполнена щель

3длиной 3 Ащ/4, где Ащ - длина волны в симметричной щелевой линии, а на другой

стороне размещены полосковые проводники 4 и 5, расположенные симметрично и ортогонально щели 3, при этом два противоположных конца проводников 4 и 5 являются входом 6 и выходом 7 фазовращателя, а

к двум другим концам 8 и 9 подключены идентичные двухдиодные отражательные 1 ячейки 10 и 11, состоящие из последовательно соединенных варакторных диодов 12 и 13 и разомкнутых отрезков полосковых проводников 14 и 15, а также варакторных диодов 16 и 17. Полосковые проводники 4 и 5 гальванически соединены между собой дополнительно введенной прямоугольной металлической пластиной 18, заключенной

между двумя совпадающими с ней по форме слоями диэлектрика 19 и 20 и расположенной симметрично продольной оси щели 3 ортогонально плоскости диэлектрической подложки 1, в металлизированной стороне

2 которой под варакторными диодами 12 и 13 выполнены дополнительные щели 21 и 22, расположенные симметрично и ортогонально полосковым проводникам 4 и 5, в середину которых включены соответственно варакторные диоды 16 и 17, причем расстояние между полосковыми проводниками

4и 5 равно Ард/4, где Ард - длина волны в реберно-диэлектрической линии.

Фазовращатель работает следующим

образом.

Сигнал, подаваемый на вход 6, вследствие реализации компенсированных последовательной и параллельной связей двух полосковых линий 4 и 5 посредством симметричной щелевой 3 и реберно-диэлектрической линий 18-20 делится пополам в широкой полосе частот и со сдвигом фаз 90° поступает в диодные ячейки 10 и 11, работающие на принципе полного отражения сигнала. Каждая отражательная ячейка состоит из разомкнутого полоскового 14 и 15 и ко- роткозамкнутого щелевого 21 и 22 шлейфов, включенных последовательно в одном сечении линии, электрическая длина которых изменяется в процессе управления варактор- ными диодами 12. 13, 16 и 17. При выполнении полосковых линий 14 и 15 и щелей 21 и 22 следующей электрической длины:

вп arcctg { - т-l±jЈ - +

t. WQ i-n МИН

+ ( Кс - ( Zp 2

2 UA Zn СМИн Кс 2Zn

);

/э ог о 2щ СминГ Kc + 1 )

flu 2 arcctg Г ОЬ Zm СмИН ( KC - 1 ) i 2 / 2щ ч 2

1 ,4J 9

где Одэ - 2л: f0 - рабочая частота, Гц;

Смин - минимальное значение емкости варакторных диодов, Ф;

Кс Смакс/Смин - коэффициент перекрытия по емкости;

Zo, Zn, 2Щ - волновые сопротивления входных плеч 6-9, полосковых линий 14 и 15 и щелей 21 и 22 соответственно, Ом. электрические длины разомкнутых и корот- козамнутых шлейфов в процессе управления синхронно изменяются на я/2. В результате фаза коэффициента отражения диодных ячеек 10 и 11 изменяется на 360°. Синфазное сложение отраженных сигналов осуществляется на выходе 7 фазовращателя. Благодаря включению диодов отражательных ячеек в разнотипные линии передачи происходит компенсация нелинейных искажений характеристики управления фазой сигнала.

В предлагаемом фазовращателе расширение полосы рабочих частот и улучшение линейности характеристики управления фазой сигнала достигается построением конструкции на сочетании разнотипных линий передачи и включением диодов в одном сечении линии. Кроме того, в конструкций исключены критичные к производственным допускам полосковые проводники, соединяющие диоды отражательных ячеек. Формула изобретения

Фазовращатель, содержащий диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и в ней выполнена щель длиной 3 Ащ/4, где Дщ - длина волны в симметрично щелевой линии, а на другой

0 стороне размещены первый и второй полосковые проводники, расположенные симметрично и ортогонально щели, при этом два противоположных конца полосковых проводников являются входом и выходом

5 фазовращателя, а к двум другим концам подключены идентичные двухдиодные отражательные ячейки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных соответственно первого и второго варактор0 ных диодов и разомкнутых отрезков третьего и четвертого полосковых проводников, и третий и четвертый варакторные диоды, о т- личающийся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот и улучшения.

5 линейности характеристики управления фазой сигнала в диапазоне , первый и второй полосковые проводники гальванически соединены между собой прямоугольной металлической пластиной, которая

0 размещена между двумя совпадающими с ней по форме слоями диэлектрика и расположена симметрично продольной оси щели и ортогональна плоскости диэлектрической подлож-ки, в металлизированной стороне

5 которой под первым и вторым варакторны- ми диодами выполнены дополнительные первая и вторая щели, расположенные симметрично и ортогонально первому и второ- -му полосковым проводникам, в середину

0 которых включены соответственно третий и четвертый варакторные диоды, а расстояние между первым и вторым полосковыми проводниками равно Дрд/4, где Ард- длина волны а реберно-диэлектрической линии.

/

$

/ . I

X-......;...:;.Л:-:

i

Изобретение относится к радиотехнике. Фазовращатель содержит диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и в ней выполнена щель длиной 3 Ящ/4, а на другой стороне размещены первый и второй полосковые проводники, расположенные симметрично и ортогонально щели, к которым подключены идентичные двухдиодные отражательный ячейки, состоящие из последовательно соединенных соответственно первого и второго варакторных диодов и разомкнутых отрезИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемно-пе- редающей аппаратуре, в измерительной технике для управления фазой сигнала. Известны аналоги фазовращатели, выполненные на полосковых линиях передачи и варакторных диодах, содержащие одноди- одные отражательные ячейки, состоящие из последовательно соединенных варакторно- го диода и корректирующей индуктивности. Недостатками таких фазовращателей являются узкая полоса рабочих частот и небольшой диапазон линейности характеристики управления фазой сигнала (до . ков третьего и четвертого полосковых проводников. С целью расширения полосы рабочих частот и улучшения характеристики управления фазой сигала в диапазоне А 360° первый и второй полосковые проводники гальванически соединены между собой дополнительно введенной прямоугольной металлической пластиной, заключенной между двумя совпадающими с ней по форме слоями диэлектрика и расположенной симметрично продольной оси щелиортогональноплоскости диэлектрической подложки, в металлизированной стороне которой под первым и вторым варакторными диодами выполнены дополнительные первая и вторая щели, расположенные симметрично и ортогонально первому и второму полосковым проводникам, в середину которых включены соответственно третий и четвертый варакторные диоды, а расстояние между первым и вторым полосковыми проводниками Ард/4, где Ярд- длина волны реберно-диэлектрической линии. 1 ил. ел с Наиболее близким к предлагаемому является фазовращатель, содержащий диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и в ней выполнена щель длиной 3 Дщ/4, где Ащ - длина волны в симметричной щелевой линии, а на другой стороне размещены первый и второй полосковые проводники, расположенные симметрично и ортогонально щели, при этом два противоположных конца этих полосковых проводников являются входом и выходом фазовращателя, а к двум другим концам подключены идентичные двухдиодные отражательные ячейки, состоящие из XI СЛ СЛ Ы