ПОЛОСКОВЫЙ ОТВЕТВИТЕЛЬ Советский патент 1997 года по МПК H01P5/18 

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может использоваться для направленного деления мощности между двумя связанными линиями, в которых распространяются волны типа ТЕМ.

Известен полосковый ответвитель, содержащий корпус, выполненный в виде двух параллельных оснований и боковых стенок, внутри которого расположены два прямоугольных проводника и две поглощающие пластины [1]
Однако известный полосковый ответвитель имеет узкую рабочую полосу частот.

Целью изобретения является расширение рабочей полосы частот.

Для этого в полосковом ответвителе, содержащем корпус, выполненный в виде двух параллельных оснований и боковых стенок, внутри которого расположены два прямоугольных проводника и две поглощающие пластины, поглощающие пластины установлены перпендикулярно основаниям корпуса и размещены у боковых стенок корпуса на расстоянии от ближайшего прямоугольного проводника, составляющем 5/7 расстояния между основаниями корпуса.

На фиг.1 представлен полосковый ответвитель в сечении продольной плоскостью симметрии; на фиг.2 основание полоскового ответвителя в сечении продольной плоскостью; на фиг.3 и 4 полосковый ответвитель в сечении поперечной плоскостью.

Полосковый ответвитель содержит корпус 1, выполненный в виде двух параллельных оснований 2, 3 и боковых стенок 4, 5, внутри которого расположены два прямоугольных проводника 6, 7 и две поглощающие пластины 8, 9. Поглощающие пластины 8, 9 установлены перпендикулярно основаниям 2, 3 корпуса 1 и размещены у боковых стенок 4, 5 корпуса на расстоянии от ближайшего прямоугольного проводника, составляющем 5/7 расстояния между основаниями корпуса.

Расстояние H между основаниями корпуса выбрано равным внутреннему диаметру внешнего проводника подводящих линий, при этом расстояние между внутренними проводниками задано возрастающим при перемещении от центра области связи к ее краям, и полная симметрия области связи сохранена. На среднем участке области связи, составляющем 1/12 часть ее длины, расстояние между основаниями выполнено линейно увеличивающимися до максимального значения в центре области связи, равного 10/7 H, при этом полная симметрия области связи сохранена.

Область связи полоскового ответвителя имеет две продольные M-M и N-N и одну поперечную P-P плоскости симметрии. Внутренние проводники 6 и 7 проходят соответственно внутри основного и вспомогательного каналов. Оси выходов основного канала полоскового ответвителя лежат на одной линии. Вспомогательный канал с одной стороны области связи оканчивается встроенной нагрузкой (показана схематически), с противоположной стороны вспомогательный канал имеет поворот на приблизительно 90^o. На среднем участке A-B области связи, составляющем 1/12 часть ее длины, расстояние между основаниями 2, 3 выполнено линейно увеличивающимся до максимального значения (см. фиг.2) в плоскости P-P, равного 10/7 H. При этом симметрия области связи относительно двух продольных и одной поперечной плоскостей сохраняется.

Внутренние проводники выполнены с изменяющимися в пределах области связи шириной W и расстоянием S друг от друга симметрично относительно плоскостей M-M, N-N, P-P. При этом ширина W и расстояние S плавно увеличиваются при удалении от плоскости P-P к границам области связи.

Таким образом, электрические неоднородности в области связи полоскового ответвителя полностью исключены. В середине области связи величина коэффициента связи K максимальна. По мере приближения к краям области связи величина K плавно уменьшается (проводники плавно расходятся). На краях области связи связь практически отсутствует (K≈0) это создает максимум удобств для стыковки полоскового ответвителя с подводящими линиями. В итоге отражения сигнала в этих зонах сведены к минимуму; это позволяет работать в широкой полосе частот и обеспечивает большую величину верхней границы частотного диапазона.

Введение поглощающих пластин 8, 9 с изменяющейся по оптимальному закону толщиной и выбор оптимального расстояния между пластинами и внутренними проводниками позволяет, при заданном размере H, получить минимальные размеры поперечного сечения области связи и свести к минимуму мощность побочных типов колебаний. Это, в свою очередь, позволяет значительно расширить рабочую полосу и достичь минимального значения отклонения функции затухания от среднего значения.

Увеличение расстояния между основаниями в середине области связи используется в тех случаях, когда номинальное значение затухания C_o полоскового ответвителя не превышает 10 дБ. Это связано с тем, что при C₀<10 дБ связь в центре области связи достигает большой величины и, если величину H не увеличивать, то ширина внутренних проводников в этой области будет интенсивно изменяться. Условия существования ТЕМ- колебаний в линии при этом нарушаются и возникают побочные типы колебаний, что, в свою очередь, ухудшает характеристики полоскового ответвителя. Для уменьшения скорости изменения ширины проводников в зависимости от изменения продольной координаты области связи вводится линейное увеличение расстояния H, которое достигает максимума в плоскости P-P.

При более слабой номинальной связи C_o>10 дБ этот эффект проявляется значительно слабее и расстояние H можно не изменять.

Предложенный полосковый ответвитель имеет коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот, значительно превосходящий аналогичный параметр известного полоскового ответвителя.

Полосковый ответвитель, содержащий корпус, выполненный в виде двух параллельных оснований и боковых стенок, внутри которого расположены два прямоугольных проводника и две поглощающие пластины, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочей полосы частот, поглощающие пластины установлены перпендикулярно основаниям корпуса и размещены у боковых стенок корпуса на расстоянии от ближайшего прямоугольного проводника, составляющем 5/7 расстояния между основаниями корпуса.

Полосковый ответвитель, содержащий корпус, выполненный в виде двух параллельных оснований и боковых стенок, внутри которого расположены два прямоугольных проводника и две поглощающие пластины, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочей полосы частот, поглощающие пластины установлены перпендикулярно основаниям корпуса и размещены у боковых стенок корпуса на расстоянии от ближайшего прямоугольного проводника, составляющем 5/7 расстояния между основаниями корпуса.