N-канальный делитель мощности Советский патент 1993 года по МПК H01P5/12 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в СВЧ трактах для деления мощности.

На чертеже приведена топология N-ка- нального делителя мощности.

N-канальный делитель мощности содержит диэлектрическую подложку 1, на которой размещены каскадно соединенные входной полосковый проводник 2, четвертьволновый трансформатор 6, отрезок 7, N- проводной линии длиной Я/16-Я/32, N четвертьволновых проводников 3, N отрезков 8 трехпровЪдных линий длиной Я/16- -Я/32, N выходных проводников 5. К концам крайних проводников 11 каждого из отрезков 8 со стороны четвертьволновых проводников 3 подключены одними концами две части 9, 10 резисторов длиной К Я/32, расположенные на другой стороне диэлектрической подложки симметрично и параллельно соответствующему четвертьволновому проводнику 3. Другие их концы соединены между собой проводником 4, размещенным перпендикулярно четвертьволновому проводнику 3. Средний проводник 12 отрезков 8 трехпроводных линий соединен с соответствующим четвертьволновым проводником 3. При этом проводник 4 выполнен в виде отдельных полосковых проводников 13, соединенных перемычками 14, расположенными на диэлектрических подложках 15. Концы отрезков 7 и 8 со стороны четвертьволновых отрезков 3 соединены между собой перемычками 16 ( Я - средняя длина волны), N-канальный делитель мощности работает следующим образом.

При возбуждении N-канального делителя мощности с проводника 2 входной линии

СО

ю

VI

XI о

через трансформатор 6, отрезок 7 N-провод- ной линии с перемычками 16, входы первого, второго и N-ro четвертьволновых проводников 3 становятся эквипотенциальными, а электромагнитные волны на их выходных синфазными.

Синфазные электромагнитные волны со вторых выводов первого, второго и N четвертьволновых проводников 3, расположенных на диэлектрической подложке 1 с металлизацией и образующих отрезки мик- рополосковых линий, поступают на первые концы средних проводников 12 первого, второго... и N-ro отрезков 8 трехпроводной линии длиной А/16-Я /32 с перемычками 16. Вторые концы первого, второго... N-ro отрезков 8 трехпроводной линии соединены с выходными проводниками 5. Синфазность электромагнитных волн на выходах N канального делителя мощности приводит к то му, что разделяемые части электромагнитных волн не рассеиваются на частях 9, 10 развязывающих резисторов. Электромагнитные волны, отраженные от выходов N-канально- го делителя мощности (с нагрузками) рассеиваются в развязывающих резисторах, вторые выводы частей 9, 10 которых соединены между собой с помощью фильтра нижних частот (ФНЧ) фильтра, выполненного в виде полосковых проводников (емкости) и первый, второй... и N полосковых перемычек 14 (индуктивности), изолированных от четвертьволновых проводников 3 с помощью диэлектрических подложек 15. Выполнение резисторов из двух частей 9, 10 обеспечивает идентичность и симметричность каналов, отсутствие неоднородностей на пути распространения электромагнитных волн и некоторое поглощение прямых и отраженных от стыка с отрезками 8 трехпроводной линии в четвертьволновых проводниках 3.

Отсутствие неоднородностей из-за симметричного расположения частей 9, 10 развязывающих резисторов и использование звеньев ФНЧ для их соединения между собой обеспечивает увеличение широкополосности.

Широкополосность также обеспечивается за счет режима работы четвертьволновых проводников 3, оба конца которых нагружены на низкодобротные контуры, образованные отрезком 7 многопроводной линии длиной А/16-А /32 с металлическими перемычками 16 и емкостями стыков отрезка 7 многопроводной линии с четвертьволновыми проводниками 3.

-

и

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Кроме того, сопротивления частей 9, К развязывающих резисторов выбраны оди наковыми и равными Re 2Z, где Z - волно вые сопротивления выходов N-канальногс делителя, а их длина выбрана не более А/32 где А- рабочая длина волны.

Формула изобретения N-канальный делитель мощности, со держащий диэлектрическую подложку, нг одной стороне которой размещено заземляющее основание, а на другой стороне - входной полосковый проводник, N четвертьволновых проводников, к концу каждогс из которых одним концом подключен резистор, сопротивление которого равно выходному волновому сопротивлению, другими концами резисторы соединены между собой проводником, размещенным перпендикулярно к четвертьволновым проводникам, и N выходных проводников, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения широкополосности, дополнительно введены четверть- волновый трансформатор, отрезок N-проводной линии длиной А/16-А/32, где А- средняя длина волны, включенные кас- кадно между входным проводником и началами четвертьволновых проводников, и отрезки трехпроводных линий длиной А/16- А/32, причем каждый резистор выполнен из двух частей, включенных параллельно и каждая из которых имеет длину К А/32 и расположена на другой стороне диэлектрической подложки симметрично и параллельно соответствующему четвертьволновому проводнику,.и первые концы частей резисторов подключены к одним концам крайних проводников соответствующего отрезка трехпроводной линии, а второй конец четвертьволнового проводника - к одному концу среднего проводника отрезка трехпроводной линии, другие концы проводников каждого отрезка трехпроводной линии подключены к соответствующему выходному проводнику, при этом проводник выполнен в виде отдельных полосковых проводников, расположенных между четвертьволновыми проводниками и с каждой стороны крайних из них соединенных между собой перемычками, расположенными на дополнительно введенных диэлектрических подложках, а концы отрезков многопроводной и трехпроводных линий со стороны четвертьволновых отрезков соединены между собой перемычками.

Использование: микрополосковые многоканальные устройства сверхвысоких частот. Сущность изобретения: N-канальный делитель мощности содержит диэлектрическую подложку, на которой размещены кас- кадно соединенные входной лолосковый проводник, четвертьволновый трансформатор, отрезок N-проводной линии, N четверть- золновых проводников, N отрезков трехпроводных линий, N выходных проводников. К концам крайних проводников каждого из отрезков со стороны четвертьволновых проводников подключены одними концами две части резисторов, расположенных симметрично и параллельно соответствующему четвертьволновому проводнику, другие их концы соединены между собой проводником. Концы отрезков трехпроводных линий со стороны четвертьволнового проводника соединены перемычками. 1 ил.