Przedmiotem wynalazku jest hybryd pierscieniowy na zakres mikrofal o zwiekszonej szerokosci pasma pracy. Hybryd ten moze byc wykorzystany jako 3dB dzielnik mocy, w konstrukcjach mikrofalowych mieszaczy zrównowazonych, modulatorach amplitudy i fazy, które docelowo stosowane sa np. w radioliniach i urzadzeniach radiolokacyjnych.Znane dotychczas kwadraturowe sprzegacze hybrydowe sa wykonane w postaci sprzegaczy dwugalezio- wych i wielogaleziowych, przy czym te ostatnie mozna interpretowac, jako polaczenie dwóch lub wiecej sprzegaczy dwugaleziowych. Konstrukcja tych sprzegaczy jest oparta na dwóch prowadnicach falowych oddalo¬ nych od siebie o odleglosc równa cwierc dlugosci fali (1/4X) i polaczonych ze soba przy pomocy galezi po¬ przecznych (dwóch lub wiecej) odleglych od siebie o cwierc dlugosci fali.Sprzegacze takie charakteryzuja sie stosunkowo waskim pasmem czestotliwosci, w którym z dopuszczalny¬ mi odchylkami uzyskuje sie nominalne parametry, tzn. wejsciowy wspólczynnik fali stojacej, izolacje pomiedzy wejsciem sygnalowym a niepobudzonym wyjsciem oraz niezrównowazenie sygnalów w pobudzonych wyjsciach.Przykaldowo mozna podac, ze w hybrydowym sprzegaczu dwugaleziowym wejsciowy wspólczynnik fali stoja- cej < 1,2 uzyskuje sie w pasmie 9%, izolacje 30 dB w pasmie 3%, a niezrównowazenie sygnalów wyjsciowych <0,5 dB w pasmie 19%. Pewna poprawe parametrów z punktu widzenia szerokopasmowosci uzyskuje sie po¬ przez rozbudowanie struktury sprzegacza, a mianowicie poprzez zwiekszenie ilosci galezi. I tak, sprzegacz trójga- leziowy o charakterystyce maksymalnie plaskiej pozwala na osiagniecie wejsciowego wspólczynnika fali stojacej <1,2 w pasmie 27%, izolacji 30dB w pasmie 18% oraz hiezrównowazenia sygnalów wyjsciowych <0,5dB w pasmie 24%.Dalsze zwiekszenie szerokosci pasma, w którym parametry sprzegacza utrzymuja sie w podanych wyzej zakresach jest mozliwe na drodze rozbudowywania struktury ukladu, co nie zawsze jest mozliwe w przypadku ograniczonych z góry wymiarów, a takze prowadzi do duzych trudnosci technologicznych spowodowanych ko¬ niecznoscia realizacji wymiarowo malych srednic lub szerokosci poszczególnych galezi.Wedlug wynalazku hybryd pierscieniowy, skladajacy sie z dwóch polaczonych pierscieniowych sprzegaczy kierunkowych, charakteryzuje sie sprzezeniem okolo 7,65 dB kazdego z pierscieniowych sprzegaczy kierunko-2 89 289 wych rózniacych sie miedzy soba przeciwnym usytuowaniem odcinków linii o tych samych impedancjach cha¬ rakterystycznych, a ponadto tym, ze wrota transmisyjne i wrota izolowane jednego sprzegacza sa polaczone z wrotami wejsciowymi i wrotami sprzezonymi drugiego sprzegacza.Inny hybryd pierscieniowy wedlug wynalazku skladajacy sie z dwóch polaczonych pierscieniowych sprzegaczy kierunkowych, charakteryzuje sie sprzezeniem okolo 7,65 dB kazdego z pierscieniowych sprzegaczy kierunkowych, bezposrednim polaczeniem tych sprzegaczy w taki sposób, ze maja one wspólna galaz o dlugosci K i impedancji równej polowie impedancji charakterystycznej, a ponadto tym, ze wrota transmisyjne i wrota 4 izolowane jednego sprzegacza sa polaczone z wrotami wejsciowymi i wrotami sprzezonymi drugiego sprzegacza.W rozwiazaniu wedlug wynalazku, uzyskuje sie poszerzenie jego pasma pracy w stosunku do najczesciej stosowanych dotychczas sprzegaczy dwugaleziowych i trójgaleziowych. Jak wynika z przeprowadzonych obli¬ czen, w nowoopracowanym sprzegaczu wejsciowy wspólczynnik fali stojacej < 1,2 uzyskuje sie w pasmie 40%, izolacje pomiedzy wejsciem sygnalowym a izolowanym wyjsciem 30 dB w pasmie 33%, zas niezrównowazenie sygnalów wyjsciowych < 0,5 dB w pasmie 46%.Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ogólna strukture glównych linii transmisyjnych tworzacych hybryd pierscieniowy o zwiekszonej szerokosci pas¬ ma, fig. 2 — czestotliwosciowe charakterystyki sprzezen i transmisji sprzegaczy pierscieniowych tworzacych no¬ wy sprzegacz, a fig. 3 — strukture sprzegacza o galeziach polaczonych bezposrednio.Pokazany na fig. 1 hybryd pierscieniowy zbudowany jest z dwóch kaskadowo polaczonych sprzegaczy pierscieniowych, rózniacych sie miedzy soba róznym usytuowaniem odcinków o impedancjach charakterystycz¬ nych Zx i Z2 spelniajacych nierównosc Zx < Z2 oraz zaleznosc Zq(Zi2 + Z22) = (Z^^2 zapewniajaca dopaso¬ wanie wszystkich wrót sprzegacza, gdzie Z0 oznacza impedancje charakterystyczna linii doprawadzajacych.W pierwszym sprzegaczu, odcinki o dlugosci l/4Xt i impedancji charakterystycznej Zx umieszczone sa pomiedzy wrotami wejsciowymi 1 i wrotami transmisyjnymi 1' oraz miedzy wrotami sprzezonymi 2 i wrotami izolowanymi 2', odcinek o dlugosci 3/4X: i impedancji charakterystycznej Z2 laczy wrota wejsciowe 1 zwrota¬ mi sprzezonymi 2, a odcinek o dlugosci 1/4X2 i impedancji charakterystycznej Z2 znajduje sie miedzy wrotami transmisyjnymi Ti wrotami izolowanymi 2\ W drugim sprzegaczu, odcinki o dlugosci 1/4X2 i impedancji charakterystycznej Z2 znajduja sie miedzy wrotami wejsciowymi 3' i wrotami sprzezonymi 4l oraz miedzy wrotami transmisyjnymi 3 i wrotami izolowany¬ mi 4, odcinek o dlugosci 3/4X! i impedancji charakterystycznej Zx usytuowany jest miedzy wrotami sprzezony¬ mi 4' i wrotami izolowanymi 4, a odcinek o dlugosci l/4Xi i impedancji charakterystycznej Zx znajduje sie miedzy wrotami wejsciowymi 3' i wrotami transmisyjnymi 3. W obu przypadkach X! oznacza dlugosc fali propagowanej w liniach o impedancji charakterystycznej Zx, natomiast X2 dlugosc fali w liniach o impedancji charakterystycznej Z2.Na fig. 3 pokazano przyklad bezposredniego polaczenia dwóch skladowych pierscieniowych sprzegaczy kierunkowych tworzacych hybryd pierscieniowy. Sprzegacze te sa polaczone tak, ze maja wspólna galaz o dlu¬ gosci X2/4 i impedancji równej polowie impedancji charakterystycznej Z2.Jak widac z fig. 2, przedstawiajacej sprzezenia i transmisje w funkcji znormalizowanej wzgledem srodka pasma czestotliwosci-,oba sprzegacze charakteryzuja sie identyczna wielkoscia sprzezenia C0 i T0 w srodku ° pasma, jednakze czestotliwosciowe przebiegi sprzezenia i transmisji sa przeciwne, a mianowicie czestotliwosciowa charakterystyka sprzezenia Ci pierwszego sprzegacza jest wypukla, a czestotliwosciowa charakterystyka sprzeze¬ nia C2 drugiego sprzegacza jest wklesla, natomiast czestotliwosciowa charakterystyka transmisji Tx pierwszego sprzegacza jest wklesla, a czestotliwosciowa charakterystyka transmisji T2 drugiego sprzegacza jest wypukla.Aby uzyskac równomierny podzial mocy pomiedzy wrota sprzezone 2 i wrota transmisyjne 3, przy pobu¬ dzeniu wrót wejsciowych 1, tzn. aby zrealizowac sprzegacz hybrydowy 3 dB, okresla se wielkosc sprzezenia C0 pierscieniowych sprzegaczy skladowych. Wielkosc tego sprzezenia jest równa lOlgcf2-)2 dB= 101g(3 + 2/2) dB~7,65dB Na podstawie tej wielkosci wyznacza sie impedancje charakterystyczne Zx i Z2 sprzegacza.Czesc sygnalu wejsciowego podanego na wrota 1 pierwszego sprzegacza pierscieniowego jest transmitowa¬ na zgodnie z charakterystyka T, fig. 2 do wrót 1', a nastepnie poprzez wrota 3' do wrót 3, przy czym na drodze pomiedzy wrotami 3' i 3 sygnal jest ksztaltowany zgodnie z charakterystyka T2 o przebiegu przeciwstaw¬ nym do charakterystyki Tx. Dzieki temu uzyskuje sie wypadkowa szerokopasmowa charakterystyke, odpowiada¬ jaca transmisji na drodze pomiedzy wrotami 1 — 1' - 3' -¦¦ 3 i bedaca funkcja przeciwstawnych sobie charakterys¬ tyk Ti iT2.89289 3 Druga czesc sygnalu podawanego na wrota 1 pierwszego sprzegacza pierscieniowego jest transmitowana zgodnie z charakterystyka Ct do wiót 2, do których dochodzi równiez czesc sygnalu poprzez drugi sprzegacz skladowy droga pomiedzy wrotami 1 ~ V 3' — 4' — 2' — 2, podlegajac dzialaniu charakterystyk T^ , C2, T^ o przeciwnym przebiegu do charakterystyki Cx. A zatem na wypadkowy sygnal we wrotach 2 skladaja sie dwa sygnaly docierajace drogami podlegajacymi dzialaniu przeciwstawnych charakterystyk i w wyniku uzyskuje sie szerokopasmowa charakterystyke wypadkowa.Ze wzgledu na kierunkowy podzial mocy w sprzegaczach skladowych oraz sposób ich polaczenia, sygnal wejsciowy doprowadzany do wrót 1 dzieli sie pomiedzy wrota 2 i 3 a wrota 4 sa izolowane. PL