RU156062U1

RU156062U1 - SUPERWIDE BAR COAXIAL DIRECTED TAP

Info

Publication number: RU156062U1
Application number: RU2015122661/28U
Authority: RU
Inventors: Филипп Александрович Михеев; Вадим Валерьевич Щуров; Алексей Викторович Фатеев; Сергей Владимирович Павлов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран"
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2015-06-11
Publication date: 2015-10-27

Abstract

Сверхширокополосный коаксиальный направленный ответвитель, включающий прямоугольный металлический корпус, состоящий из двух разделенных диафрагмой частей, в каждой из которых в прямоугольной полости размещена линия передачи, согласованную нагрузку, коаксиальные разъемы, отличающийся тем, что согласованная нагрузка выполнена на основе коаксиального фиксированного аттенюатора с большим ослаблением порядка 40-50 дБ, конструктивно представляющий собой диэлектрическую подложку на одной стороне которой выполнена топология, впаянная во втулку, а к торцу диэлектрической подложки припаян пружинный контакт для соединения с линией передачи.An ultra-wideband coaxial directional coupler, comprising a rectangular metal case, consisting of two parts separated by a diaphragm, each of which has a transmission line, a coordinated load, coaxial connectors, characterized in that the coordinated load is based on a coaxial fixed attenuator with a large attenuation 40-50 dB, structurally representing a dielectric substrate on one side of which there is a topology soldered into the sleeve, and a spring contact is soldered to the end face of the dielectric substrate to connect to the transmission line.

Description

Область примененияApplication area

Полезная модель относится к области техники СВЧ диапазона и может быть использована для разделения падающих и отраженных волн, а также направленного отбора мощности из первичного канала во вторичный.The utility model relates to the technical field of the microwave range and can be used to separate the incident and reflected waves, as well as directional power selection from the primary channel to the secondary.

Уровень техникиState of the art

Основными электрическими характеристиками направленного ответвителя являются диапазон рабочих частот, потери в основном канале, выраженные в децибелах (отношение мощностей на входе и выходе ответвителя), переходное ослабление, выраженное в децибелах (отношение мощностей на входе основного канала и выходе вторичного), развязка, выраженная в децибелах (отношение мощностей на входе основного канала и развязанном выходе вторичного).The main electrical characteristics of a directional coupler are the operating frequency range, losses in the main channel, expressed in decibels (power ratio at the input and output of the coupler), transient attenuation, expressed in decibels (power ratio at the input of the main channel and secondary output), isolation, expressed in decibels (power ratio at the input of the main channel and the decoupled output of the secondary).

Известны направленный ответвитель на связанных линиях прямоугольного сечения разделенных слоем воздуха (Патент US №7015771 МПК H01P 5/18 опубл. 21.03.2006.) и направленный ответвитель (Патент US №7859361 МПК H01P 5/18 опубл.28.12.2010). Конструктивно данные направленные ответвители представляют собой прямоугольный металлический корпус, состоящий из двух частей, в одной из частей которого имеется прямоугольная полость. В полость помещены две линии передачи, представляющие собой проводник прямоугольного сечения с изменяющимися геометрическими размерами вдоль длины. Концы линий загнуты на 90° для обеспечения возможности присоединения коаксиальных разъемов. Область линий, находящаяся между поворотами и ограниченная корпусом, образует отрезок двухпроводной линии передачи. Фиксация линий в корпусе обеспечивается за счет диэлектрических штифтов, что позволяет скомпенсировать допуски при изготовлении деталей направленного ответвителя.Known directional coupler on connected rectangular cross-section lines separated by a layer of air (US Patent No. 7015771 IPC H01P 5/18 publ. 21.03.2006.) And a directional coupler (US Patent No. 7859361 IPC H01P 5/18 publ. 28.12.2010). Structurally, these directional couplers are a rectangular metal case, consisting of two parts, in one of the parts of which there is a rectangular cavity. Two transmission lines are placed in the cavity, which are a conductor of rectangular cross section with varying geometric dimensions along the length. The ends of the lines are bent 90 ° to allow coaxial connectors to be connected. The area of the lines located between the turns and bounded by the housing forms a segment of a two-wire transmission line. The fixing of lines in the housing is ensured by dielectric pins, which allows you to compensate for tolerances in the manufacture of parts of a directional coupler.

Недостатком известных технических решений является невозможность изменения переходного ослабления.A disadvantage of the known technical solutions is the impossibility of changing the transition attenuation.

Наиболее близкими к заявленному объекту являются направленные ответвители (Радиоизмерительная аппаратура СВЧ и КВЧ. Узловая и элементная базы. Коллективная монография / Под ред. А.М. Кудрявцева. - М.: Радиотехника, 2006. - с. 58-64), построенные на связанных микрополосковых линиях, разделенных диафрагмой. Как и в предыдущих технических решениях, конструктивно данные направленные ответвители представляют собой прямоугольный металлический корпус, состоящий из двух частей, каждой из которых имеются прямоугольные полости. В каждую полость помещается одна линия передачи, представляющая собой проводник прямоугольного сечения с изменяющимися геометрическими размерами вдоль длины. Линии передачи фиксируются в корпусе диэлектрическими штифтами, что позволяет скомпенсировать допуски при изготовлении деталей направленного ответвителя. Диафрагма представляет собой тонкую металлическую пластину, в которой имеется прямоугольное отверстие. Диафрагма устанавливается между половинами корпуса направленного ответвителя. Изменением толщины диафрагмы или их количества можно изменять переходное ослабление в диапазоне от 10 до 25 дБ. Так же внутри конструкции имеется внутренняя комбинированная согласованная нагрузка, которая конструктивно состоит из распределенного поглотителя и СВЧ-резистора Р1-6 в согласующей камере.The closest to the declared object are directional couplers (microwave and EHF radio measuring equipment. Nodal and element base. Collective monograph / Edited by A.M. Kudryavtsev. - M .: Radio engineering, 2006. - pp. 58-64), built on connected microstrip lines separated by a diaphragm. As in previous technical solutions, structurally, these directional couplers are a rectangular metal case, consisting of two parts, each of which has rectangular cavities. One transmission line is placed in each cavity, which is a conductor of rectangular cross section with variable geometric dimensions along the length. The transmission lines are fixed in the housing by dielectric pins, which allows you to compensate for tolerances in the manufacture of parts of the directional coupler. The diaphragm is a thin metal plate in which there is a rectangular hole. The diaphragm is installed between the halves of the body of the directional coupler. By changing the thickness of the diaphragm or their number, you can change the transient attenuation in the range from 10 to 25 dB. Also inside the structure there is an internal combined matched load, which structurally consists of a distributed absorber and a microwave resistor P1-6 in a matching chamber.

Недостатком данного технического решения является сложность изготовления внутренней согласованной нагрузки.The disadvantage of this technical solution is the complexity of manufacturing an internal consistent load.

Техническая задача, на достижение которой направлено предлагаемое решение, заключается в упрощении изготовления согласованной нагрузки.The technical problem, the achievement of which the proposed solution is directed, is to simplify the manufacture of the agreed load.

Технический результат заключается в увеличение диапазона рабочих частот.The technical result is to increase the range of operating frequencies.

Технический результат достигается за счет того, что в сверхширокополосном коаксиальном направленном ответвителе, включающем прямоугольный металлический корпус, состоящий из двух разделенных диафрагмой частей, в каждой из которых в прямоугольной полости размещена линия передачи, согласованную нагрузку, коаксиальные разъемы, согласно предложенному решению, согласованная нагрузка выполнена на основе коаксиального фиксированного аттенюатора с большим ослаблением порядка 40-50 дБ, конструктивно представляющий собой диэлектрическую подложку на одной стороне которой выполнена топология, впаянная во втулку, причем к торцу диэлектрической подложки припаян пружинный контакт для соединения с линией передачи.The technical result is achieved due to the fact that in an ultra-wideband coaxial directional coupler, comprising a rectangular metal case, consisting of two parts separated by a diaphragm, in each of which a transmission line is placed in a rectangular cavity, a coordinated load, coaxial connectors, according to the proposed solution, the coordinated load is made based on a coaxial fixed attenuator with a large attenuation of the order of 40-50 dB, structurally representing a dielectric sub Goats on one side of which is formed topology soldered into the sleeve, and to the end face of the dielectric substrate soldered spring contact for connecting to the transmission line.

ЧертежиBlueprints

На фиг. 1 представлен общий вид направленного ответвителя, на фиг. 2 - конструкция согласованной нагрузки, на фиг. 3 - ступенчатый коаксиальный переход.In FIG. 1 is a perspective view of a directional coupler; FIG. 2 is a design of matched load, in FIG. 3 - step coaxial transition.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Направленный ответвитель представляет собой прямоугольный металлический корпус 1, состоящий из двух частей, в каждой из которых выполнены прямоугольные полости. В каждой полости размещена линия передачи 2, которая зафиксирована несколькими диэлектрическими штифтами в поперечном направлении. Для обеспечения требуемого значения переходного ослабления между половинами корпуса устанавливается необходимое количество металлических диафрагм 3. В корпусе 1 выполнены отверстия диаметром 2,4 мм для установки коаксиальных разъемов 4 сечением 2,4/1,042 мм. Согласованная нагрузка выполнена на основе коаксиального фиксированного аттенюатора с большим ослаблением порядка 40-50 дБ, конструктивно представляющий собой диэлектрическую подложку на одной стороне которой выполнена топология, впаянная во втулку, причем к торцу диэлектрической подложки припаян пружинный контакт 5 для соединения с линией передачи.The directional coupler is a rectangular metal housing 1, consisting of two parts, in each of which rectangular cavities are made. In each cavity there is a transmission line 2, which is fixed by several dielectric pins in the transverse direction. To ensure the required transition attenuation between the halves of the housing, the required number of metal diaphragms is installed 3. In the housing 1 holes are made with a diameter of 2.4 mm for installing coaxial connectors 4 with a cross section of 2.4 / 1.042 mm. The coordinated load is based on a coaxial fixed attenuator with a large attenuation of the order of 40-50 dB, which is structurally a dielectric substrate on one side of which there is a topology soldered into the sleeve, and a spring contact 5 is soldered to the end face of the dielectric substrate to connect to the transmission line.

Электрическое соединение центрального проводника коаксиального разъема 4 с линией передачи 2 осуществляется с помощью пружинного контакта 5, что обеспечивает лучшую стабильность электрических характеристик при изменении температуры ответвителя или при механических воздействиях, оказываемых на разъем, по сравнению с соединением, выполняемым пайкой.The electrical connection of the Central conductor of the coaxial connector 4 with the transmission line 2 is carried out using a spring contact 5, which provides better stability of electrical characteristics when the temperature of the coupler or during mechanical stresses exerted on the connector, compared with the connection performed by soldering.

Предлагаемая конструкция направленного ответвителя позволяет устанавливать коаксиальные разъемы 4, сечение которых больше чем 2,4/1,042 мм за счет применения в разъеме трансформирующей секции, которая представляет собой ступенчатый коаксиальный переход 6.The proposed design of the directional coupler allows you to install coaxial connectors 4, the cross section of which is more than 2.4 / 1,042 mm due to the use of a transforming section in the connector, which is a step coaxial transition 6.

Применение согласованной нагрузки на основе коаксиального фиксированного аттенюатора позволяет обеспечить верхнюю границу диапазона рабочих частот около 50 ГГц.The use of a coordinated load based on a coaxial fixed attenuator allows the upper limit of the operating frequency range to be around 50 GHz.

Кроме того, предложенное решение позволяет создавать направленные ответвители для различных коаксиальных трактов, а также с различными переходными ослаблениями в диапазоне от 10 до 25 дБ без значительного изменения конструкции. Максимальная верхняя граничная частота в 50 ГГц достижима только при применении коаксиальных разъемов сечением 2,4/1,042 мм.In addition, the proposed solution allows you to create directional couplers for various coaxial paths, as well as with various transient attenuations in the range from 10 to 25 dB without a significant change in design. The maximum upper cut-off frequency of 50 GHz is achievable only when using coaxial connectors with a cross section of 2.4 / 1.042 mm.

Claims

An ultra-wideband coaxial directional coupler, comprising a rectangular metal case, consisting of two parts separated by a diaphragm, each of which has a transmission line, a coordinated load, coaxial connectors, characterized in that the coordinated load is based on a coaxial fixed attenuator with a large attenuation 40-50 dB, structurally representing a dielectric substrate on one side of which there is a topology soldered into the sleeve, and a spring contact is soldered to the end face of the dielectric substrate to connect to the transmission line.