Устройство сложения сигналов Советский патент 1992 года по МПК H01P1/213 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в УКВ-диапазо- не для сложения сигналов различных частот в общем фидере или разделения сигналов различных частот на несколько фидеров.

Известны многоканальные частотно- разделительные устройства фильтрового типа, в структуре которых используют фильтры верхних и нижних частот, реализующие варианты взаимного шунтирования, обеспечивая при этом согласование в полосах пропускания и развязку каналов в полосах заграждения (Алексеев О.В., Трошев Г.А., Чавка Г.Г. Многоканальные частотно-разделительные устройства и их применение, М.: Радио и связь. 1981, с. 59-63).

Высокую развязку, например, в ОВЧ- диапазоне между каналами с минимальным частотным разносом в устройствах такого типа трудно выполнить, поскольку сложно обеспечить резкий переход от полосы пропускания к полосе заграждения в лестничных схемах фильтров нижних и верхних частот, конструктивные элементы которых реализуются в коаксиальной или полоско- вой линиях передачи.

Известен многоканальный разделительный фильтр, состоящий из пяти каналов, каждый из которых имеет полосно-пропускающий фильтр из двух коаксиальных резонаторов с четвертьволновой связью на частоте соответствующего канала. Все пять каналов имеют общую точку включения в общий канал, представляя, таким образом, параллельное включение в общий тракт пяти полосно-пропускающих фильтров (Chesneau R. Multiplexers et antenns pour emelteners a modulation de freguense. Revue Technique C.F.T.H. № 41, mars, 1965, p. 77-98).

Этот фильтр имеет простую схему построения, однако при минимальном разносе между частотами каналов трудно обеспечить между ними высокую развязку, определяемую габаритами коаксиальных резонаторов и возможностью их включения на четвертьволновом расстоянии от общей точки.

Наиболее близким к изобретению является система фильтрующих резонаторов (патент Великобритании № 97420G, кл. Н 1 W, 1964), которая имеет четыре канала связи, при этом каждый из каналов имеет дополнительные малогабаритные резонаторы.

Хотя эта система фильтрующих резонаторов и решает проблему размещения крупногабаритных резонаторов вокруг общей тоМки включения подключением их через дополнительные малогабаритные резонаторы, но увеличить развязку между каналами

за счет расширения крупногабаритных резонаторов удается в небольших пределах.

Целью изобретения является увеличение развязки между входными каналами.

С этой целью в устройстве сложения

сигналов (система фильтрующих резонаторов), содержащем М входных каналов, в каждом из которых включено Р каскадное соединенных резонаторов, при этом последний резонатор каждого входного канала соединен посредством регулируемой петли связи с четвертьволновым отрезком соединительной линии, имеющим регулируемую длину и подключенным к выходному

каналу, число Р резонаторов выбрано равным и каждый резонатор выполнен в виде корпуса и размещенных в нем сооспо цилиндрического спирального проводника и плоского спирального проводника, внешний конец которого соединен с боковой стенкой корпуса, а внутренний конец посредством перемычки соединен с ближайшим концом цилиндрического спирального проводника, имеющим электромагнитную

связь с регулируемыми петлями связи, при этом у другого конца цилиндрического спирального проводника установлены поворотные металлические пластины, в торцовой стенке корпуса установлен поршень с диском с возможностью изменения расстояния до плоского спирального проводника, а в каждом канале все резонаторы настроены на одну частоту пропускания и каждый из них - на разные частоты заграждения, соответствующие частотам пропускания остальных каналов.

Существенными отличительными признаками предлагаемого устройства сложе- ния сигналов являются следующие:

-замена крупногабаритных обьемных резонаторов, обеспечивающих высокую добротность относительно частоты беспрепятственного прохождения-частоты селекции,

малогабаритными резонаторами, в которых возможна перестройка частот прохождения и заграждения (селекции и режекции);

-последовательное соединение селек- торно-режекторных резонаторов, настраиваемое так, что обеспечивается общая селекция частоты своего передатчика и конкретная режекция каждым из резонаторов определенного соседнего передатчика; таким образом, необходимое число резонаторов определяется числом соседних передатчиков.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - резонатор, общий вид; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Устройство сложения сигналов содержит входные каналы 1-4, в каждом из которых включены резонаторы 5-7, соединенные каскадно, при этом резонатор 7 каждого входного канала 1-4 соединен посредством регулируемой петли связи 8 с четвертьволновым отрезком соединительной линии 9, длина которого регулируется в процессе настройки и который подключен посредством разветвителя 10 к выходному каналу 11. Регулируемые петли связи 12 служат для соединения резонаторов 5 с разъемами 13, а выходной канал 11 соединен с разъемом 14. Резонатор 5 имеет корпус 15, размещенные в нем соосно цилиндрический спиральный проводник 16 и плоский спиральный проводник 17, внешний конец которого соединен с корпусом 15, а внутренний конец связан перемычкой 18 с ближайшим концом цилиндрического спирального проводника 16, имеющим электромагнитную связь с регулируемыми петлями связи 12 и 19. У свободного конца цилиндрического спирального проводника 16 установлены поворотные металлические пластины 20, а в торцовой стенке корпуса 15 -поршень 21 с диском 22. Расстояние между диском 22 и плоским спиральным Проводником 17 меняется в процессе настройки резонатора 5. Конструктивно плоский спиральный проводник 17 выполнен в виде перегородки 23, соединенной с корпусом 15, в которой выполнен спиральный паз 24.

Регулируемые петли связи 8, 12, 19 и поворотные металлические пластины 20 могут поворачиваться в процессе настройки посредством втулок 25, как показано на фиг. 2,3. Резонаторы 6 и 7 конструктивно выполнены аналогично резонатору 5. Взаимное соединение резонаторов 5-7 осуществляется с помощью разъемов 26.

Устройство сложения сигналов работает следующим образом. Сигналы от передатчиков, работающих на частотах fi, f2, fs и f4 подаются на разьемы 13 соответствующих входных каналов 1-4. Каскадное соединение резонаторов 5-7 каждого канала 1-4, будучи настроено на пропускание частоты подключенного передатчика, обеспечивает минимальные потери и высокий КБВ на этой частоте и на частотах вокруг нее в некоторой полосе Af. Например, каждый из резонаторов 5-7 входного канала 1 настроен на пропускание fi и Д ft, а также на блокирование частоты одного из соседних каналов 2-4, где резонатор 5 настроен на отражение fa и Af2, резонатор 6 - на отражение fa и Afa, a резонатор 7 - на отражение U и Afy.

Настройка каскадно соединенных резонаторов 5-7 на пропускание частоты fi и частот полосы Afi I заключается в выборе положения в каждом из них поворотных металлических пластин 20 и регулируемых петель связи 12, 19, 8. Петли связи 12, 19 (8), охватывающие цилиндрический спиральный проводник 16 со стороны его соединения с плоским спиральным проводником 17,

находятся в пучности суммарного магнитного поля четвертьволнового проводника, состоящего из соединенных последовательно перемычкой 18 цилиндрического и плоского спиральных проводников 16 и 17. Изменение положения петель связи 12. 19 (8) приводит к изменению числа пронизывающих их магнитных силовых линий, что влияет на связь крайних резонаторов 5, 7 с внешней целью и на взаимную связь их через резонатор 6. Поворотные металлические пластины 20 находятся в пучности электрического поля, и их положение определяет емкость на конце цилиндрического спирального проводника 16. Изменение емкости на проводнике 16 обеспечивает изменение частоты резонанса или частоты беспрепятственного прохождения через резонатор 5 (6, 7).

Настройка резонатора 5 на блокирование частоты f2 и Af2, имеющей малый частотный разнос с частотой беспрепятственного прохождения fi, заключается в выборе зазора между плоским спиральным проводником 17 и диском 22.1

Диск 22. располагаясь на внутреннем торце поршня 21 и имея при этом некоторый зазор с проводником 17, определяет емкость на конце поршня 21. Внутренняя длина поршня 21 от торцовой стенки корпуса 15° до диска 22 имеет индуктивность, которая в совокупности с емкостью на торце образует резонансную структуру, эквивалентную последовательному контуру, шунтирующему

спиральный проводник 17. Поскольку плоский спиральный проводник 17 обладает собственной емкостью, на этом участке четвертьволнового проводника существует самостоятельная (автономная) резонансная

структура, резонансной частотой которой можно управлять, изменяя емкость за счет изменения зазора между диском 22 и проводником 17. Регулируемый таким образом резонанс на плоском спиральном проводнике 17 и определяет частоту и полосу заграждения. На частотах заграждения каскадное соединение резонаторов 5-7 имеет со стороны петель связи незначительное реактивное сопротивление, что и

определяет величину развязки на блокируемых частотах.

Формула изобретения Устройство сложения сигналов, содержащее М входных каналов, в каждом из которых включены Р каскадно соединенных резонаторов, при этом последний резонатор каждого вводного канала соединен посредством регулируемой петли связи с четвертьволновым отрезком соединительной линии, имеющим регулируемую длину и подключенным к выходному каналу, отличающееся тем, что, с целью увеличения развязки между входными каналами, число Р резонаторов выбрано равным и каждый резонатор выполнен в виде корпуса и размеренных в нем соосно цилиндрического спирального проводника и плоского

0

5

спирального проводника, внешний конец которого соединен с боковой стенкой корпуса, а внутренний конец посредством перемычки соединен с ближайшим концом цилиндрического спирального проводника, имеющим электромагнитную связь с регулируемыми петлями связи, при этом у другого конца цилиндрического спирального проводника установлены поворотные металлические пластины, в торцовой стенке корпуса установлен поршень с диском с возможностью изменения расстояния до плоского спирального проводника, а в каждом канале все резонаторы настроены на одну частоту пропускания и каждый из них - на разные частоты заграждения, соответствующие частотам пропускания остальных каналов.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в УКВ-диапазо- не для сложения или разделения сигналов разных частот. Цель изобретения -увеличение развязки между входными каналами. Устройство содержит входные каналы 1-4, в 13 П каждом из которых включены резонаторы 5-7, соединенные каскадно. Резонаторы 7 посредством регулируемых петель связи 8 соединены с четвертьволновым отрезком 9 соединительной линии. Длина отрезка 9 регулируется в процессе настройки. Отрезок 9 подключен через разветвитель 10 к выходному каналу 11. Регулируемые петли связи 12 служат для соединения резонаторов 5 с разъемами 13. Резонаторы 5-7, например, входного канала 1 настроены на частоту пропускания входного канала 1 и дополнительно - на частоты заграждения, соотве т- ствующие частотам пропускания входных каналов 2-4. Создание полосы пропускания и полосы заграждения в резонаторах 5-7 обеспечивается соответственно с помощью цилиндрического спирального проводника 16 и плоского спирального проводника 17, размещенных в корпусе 15. 4 ил. К со с XI о Јь О Ю /J

9аг.2

12/