PL218569B1

PL218569B1 - Złącze magiczne-T mikrofalowe zintegrowane

Info

Publication number: PL218569B1
Application number: PL391596A
Authority: PL
Inventors: Wojciech Marynowski; Jerzy Mazur
Original assignee: Politechnika Gdanska
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2014-12-31
Also published as: PL391596A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest złącze magiczne-T mikrofalowe zintegrowane, mające zastosowanie w układach mikrofalowych, zwłaszcza w systemach kształtowania charakterystyki promieniowania szyków antenowych.

Znane ze stanu techniki złącze magiczne-T zrealizowane w technice falowodowej jest czteHE rowrotnikiem powstałym przez połączenie ze sobą dwóch trójwrotowych złącz T: złącza T^H i złącza T^E. _H

Pobudzenie złącza T^H powoduje, że we wrotach wyjściowych uzyskuje się sygnały o równej amplitudzie oraz zgodne w fazie, zaś pobudzenie złącza T^E powoduje, że we wrotach wyjściowych powstają sygnały o równej amplitudzie, lecz o przeciwnej fazie.

Znane jest również ze stanu techniki złącze magiczne-T wykonane w technice linii mikropaskowych. Jednym z takich rozwiązań jest rozwiązanie opracowane przez Davidovitz M. w pracy „A compact planar magic-T junction with aperture - coupled difference port, IEEE, Microwave and Guided Wave Letters, pp. 217-218, vol. 7, No. 8, Aug. 1997. W przedstawionej publikacji zaproponowano konfigurację złącza magicznego-T, które składa się z dwóch struktur mikropaskowych usytuowanych _H jedna nad drugą połączonych wspólnym ekranem. Pierwsza struktura reprezentuje złącze T^H, którego wrota wyprowadzone są w jednej płaszczyźnie. Druga struktura jest rozwartą na końcu linią mikropaskową. Wrota tej linii są wejściem złącza T^E. Obie struktury są sprzężone poprzez prostokątną szczelinę wykonaną we wspólnym ekranie. Cechą charakterystyczną tej konfiguracji jest to, iż szczelina w ekranie znajduje się pod kątem prostym do osi linii mikropaskowej reprezentującej wrota wejściowe złącza T^E. Rozwiązanie to z uwagi na wysoki poziom strat odbiciowych charakteryzuje się wąskim pasmem pracy. Dodatkowo niezadowalający jest również poziom transmisji do wrót wyjściowych rzędu -4dB przy pobudzeniu złącza T^E.

Znane jest także z artykułu zatytułowanego „A Compact Multilayered Magic-T In Microstrip Form and Its Application to Microwave Sampler (2008)” złącze magiczne-T, w którym dłuższe boki szczeliny prostokątnej są prostopadłe do osi linii mikropaskowej zakończonej rozwarciem, do którego podłączony jest dodatkowy skupiony element rezystancyjny.

Z opisu patentowego nr US5303419A znane jest złącze magiczne zawierające linie mikropaskowe przedzielone ekranem ze szczeliną prostokątną.

Istota wynalazku polega na tym, że dłuższe boki szczeliny prostokątnej sprzęgającej są równoległe do osi linii mikropaskowej zakończonej rozwarciem, przy czym linia mikropaskowa posiada element reaktancyjny podłączony do jednego z brzegów linii mikropaskowej w postaci dodatkowej linii mikropaskowej rozwartej na końcu lub też zrealizowany z wykorzystaniem elementów o stałych skupionych.

W odmianie wynalazku dłuższe boki szczeliny prostokątnej sprzęgającej są równoległe do osi linii mikropaskowej zakończonej zwarciem, przy czym linia mikropaskowa posiada element reaktancyjny podłączony do jednego z brzegów linii mikropaskowej w postaci dodatkowej linii mikropaskowej zwartej na końcu lub też zrealizowany z wykorzystaniem elementów o stałych skupionych.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia realizację złącza magicznego-T w pierwszej odmianie wynalazku, fig. 2 szczegół z fig. 1, fig. 3 przedstawia realizację złącza magicznego-T w drugiej odmianie wynalazku, fig. 4 szczegół z fig. 3, fig. 5 charakterystykę amplitudową - współczynniki odbicia, fig. 6 charakterystykę amplitudową współczynniki transmisji, zaś fig. 7 różnicę faz przy pobudzeniu we wrotach 1 oraz we wrotach 2.

P r z y k ł a d I

HE

Jak pokazano na fig. 1 i fig. 2 złącze magiczne-T składa się z połączenia złącza T^H oraz złącza T^E.

_H

Wrota wejściowe 1 złącza T oraz wrota wyjściowe 3 i 4 znajdują się na jednej warstwie podłoża dielektrycznego 10 i posiadają ekran 8. Złącze T^E posiada wrota wejściowe 2 na dodatkowej warstwie podłoża dielektrycznego 9. Transmisja z wrót wejściowych 2 złącza T^E do wrót wyjściowych 3, 4 odbywa się poprzez szczelinę prostokątną sprzęgającą 7 usytuowaną we wspólnym ekranie 8. Dłuższe boki szczeliny prostokątnej sprzęgającej 7 są równoległe do osi linii mikropaskowej 11. Linia mikropaskowa 11 jest zakończona rozwarciem 5A oraz wrotami wejściowymi 2 złącza T^E

Do jednego z brzegów linii mikropaskowej 11 jest włączony element reaktancyjny 6 w postaci dodatkowej linii mikropaskowej rozwartej na końcu.

Złącze magiczne-T, zrealizowane według wynalazku, charakteryzuje się szerokim pasmem pracy rzędu 16% przy stratach odbiciowych mniejszych niż -15dB, podziale mocy pomiędzy wrota 3 i 4 na poziome -3.3dB ± 0.3dB oraz zafalowaniu charakterystyk fazowych mniejszym niż 1 stopień.

PL 218 569 B1

P r z y k ł a d II

Jak pokazano na fig. 3 i fig. 4 złącze magiczne-T składa się z tych samych elementów składowych jak złącze opisane w przykładzie I, z tym że linia mikropaskowa 11 jest zakończona zwarciem 5B oraz włączony do jednego z brzegów linii mikropaskowej 11 element reaktancyjny 6 jest w postaci dodatkowej linii mikropaskowej rozwartej na końcu.

Claims

1. Złącze magiczne-T mikrofalowe zintegrowane, zrealizowane w postaci połączenia dwóch

HE złącz: T^H i T^E znajdujących się jedno nad drugim, posiadających wspólny ekran ze szczeliną prostokątną sprzęgającą, znamienne tym, że dłuższe boki szczeliny prostokątnej sprzęgającej (7) są równoległe do osi linii mikropaskowej (11) zakończonej rozwarciem (5A), przy czym linia mikropaskowa (11) posiada element reaktancyjny (6) podłączony do jednego z brzegów linii mikropaskowej (11) w postaci dodatkowej linii mikropaskowej rozwartej na końcu lub też zrealizowany z wykorzystaniem elementów o stałych skupionych.

2. Złącze magiczne-T mikrofalowe zintegrowane, zrealizowane w postaci połączenia dwóch

HE złącz: T^H i T^E znajdujących się jedno nad drugim, posiadających wspólny ekran ze szczeliną prostokątną sprzęgającą, znamienne tym, że dłuższe boki szczeliny prostokątnej sprzęgającej (7) są równoległe do osi linii mikropaskowej (11) zakończonej zwarciem (5B), przy czym linia mikropaskowa (11) posiada element reaktancyjny (6) podłączony do jednego z brzegów linii mikropaskowej (11) w postaci dodatkowej linii mikropaskowej zwartej na końcu lub też zrealizowany z wykorzystaniem elementów o stałych skupionych.