RU171566U1

RU171566U1 - Свч двухканальный делитель

Info

Publication number: RU171566U1
Application number: RU2016111062U
Authority: RU
Inventors: Сергей Дмитриевич Кирилюк; Константин Алексеевич Спиридонов
Original assignee: Сергей Дмитриевич Кирилюк; Константин Алексеевич Спиридонов
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2017-06-06

Abstract

Полезная модель относится к радиотехнике, в частности к СВЧ двухканальным делителям. СВЧ двухканальный делитель содержит печатную плату, помещенную в корпус, обеспечивающий ее электромагнитное экранирование от внешнего пространства, и разъемы для подключения фидеров. Печатная плата выполнена из двусторонне фольгированного материала RO4003C с толщиной диэлектрика 0,813 мм и толщиной металла 0,035 мм, а конфигурация печатных проводников и номиналы резисторов на печатной плате соответствуют конфигурации печатных проводников и номиналам резисторов, показанным на фиг 1. В диапазоне 1-2 ГГц коэффициент передачи делителя на выходные разъемы не менее - 3,3 дБ, коэффициент стоячей волны не более 1,25, развязка между выходными разъемами не менее 33 дБ. Технический результат – расширение арсенала технических средств. 5 ил.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнике сверхвысоких частот (СВЧ), к устройствам деления (сложения) сигналов и может быть использована в диапазоне частот 1-2 ГГц, в частности, на частотах приемных конверторов спутниковых линий связи.

В технике СВЧ известны и на практике широко используются устройства разных предприятий, выполняющие аналогичные функции, например, [1, 2]. В основном это продукция иностранных фирм. Ее доступность и цена для отечественных потребителей определяются как экономической, так и не всегда благоприятной политической конъюнктурой. А у выпускаемых отечественной фирмой «Микран» делителей на сопротивлениях серии ДМС [1] величина коэффициента передачи (-6,5 дБ) и величина развязки между выходными портами (12 дБ) существенно уступают параметрам, обычно обеспечиваемым подобными устройствами.

В качестве более близкого к полезной модели аналога (прототипа) заявляемой полезной модели, по причине сходства выполняемой технической задачи и принципа работы, мы рассматриваем делитель - Power Splitter/Combiner типа ZAPD-23-S фирмы Mini-Circuits [2].

Задачи, на решение которых направлено заявляемое техническое решение, заключаются в расширении арсенала технических средств в данной области, в снижении зависимости от импортных поставок, а также в удешевлении изделий для отечественных потребителей.

Эти результаты достигаются оригинальной схемой печатной платы СВЧ двухканального делителя и применением распространенных на рынке и, соответственно, более дешевых электротехнических материалов и электронных элементов.

Параметры и характеристики устройства, в основном, обеспечиваются печатной платой.

Электрическая схема и конфигурация (пространственно-геометрическое расположение) элементов печатной платы с наложенной масштабной сеткой представлены на фиг. 1. На этой схеме показаны печатные проводники (1) и SMD резисторы (2) с типоразмерами 0805 (EIA). На ней также указаны номиналы величины сопротивлений этих резисторов. Сама плата изготавливается из двусторонне фольгированного диэлектрика марки RO4003C с толщиной диэлектрика 0,813 мм и толщиной металла 0,035 мм.

На фиг. 2 показана фотография СВЧ двухканального делителя со снятой верхней крышкой корпуса. Внешние линейные размеры корпуса составляют 54×42×14 мм. Вес всего изделия в сборе не превышает 65 г.

На фиг. 2 видно, что СВЧ двухканальный делитель содержит следующие компоненты:

- металлический корпус (3) с крышкой (4), для обеспечения электромагнитного экранирования внутреннего пространства СВЧ двухканального делителя от внешнего,

- печатную плату (5), размещенную внутри корпуса,

- СВЧ коаксиальные разъемы - вход (6) и выходы (7), впаянные в печатную плату и механически закрепленные на корпусе.

Работа заявляемого СВЧ двухканального делителя, как и прототипа, основана на свойствах делителя Уилкинсона (Wilkinson splitter) [3]. Такие устройства обеспечивают с малыми дополнительными потерями передачи равное деление мощности подаваемого на вход сигнала и высокую развязку между выходами делителя, если выполняются необходимые соотношения между сопротивлениями нагрузки и элементов печатной платы - волновыми сопротивлениями различных участков полосковых (в частности) линий и входящих в схему резисторов.

Основные потребительские качества СВЧ двухканального делителя определяются рядом признаков, а именно:

- толщиной и электрическими свойствами материала подложки,

- шириной и толщиной полосковых линий,

- количеством, составом и взаимным расположением участков полосковых линий в цепях согласования,

- сопротивлением резисторов.

Это признаки существенные. Они находятся в причинно-следственной связи со свойствами полезной модели и влияют на возможность достижения требуемого технического результата - получения устройства с требуемыми параметрами и характеристиками для обеспечения расширения арсенала технических средств.

Фотография прототипа со снятой верхней крышкой приведена на фиг. 3. На ней же мы указали величину сопротивлений резисторов. У прототипа присутствуют все те компоненты, которые перечислены выше.

При сравнении фиг. 2 и фиг. 3 можно видеть, что конфигурация и размеры проводников на печатных платах, состав контуров согласования и их взаимное расположение у предлагаемой полезной модели и прототипа не совпадают. Разными являются также номиналы резисторов, используемых в модели и в прототипе. Эти различия являются существенными, так как только правильный подбор этих существенных признаков обеспечивает требуемые потребительские свойства (рабочий диапазон частот, значения коэффициентов стоячей волны (Ксв) на входе и выходах, развязка между выходами, коэффициент передачи от входа на выходы) СВЧ двухканального делителя в целом. Таким образом, предлагаемая полезная модель - СВЧ двухканальный делитель - в силу указанных существенных отличий от прототипа соответствует критерию «Новизна».

На фиг. 4 показаны типичные графики измеренных частотных зависимостей основных технических характеристик СВЧ двухканального делителя, а на фиг. 5 - графики (из [2]) характеристик прототипа¹ (По результатам измерений полезной модели и по данным, приведенным в [2] для прототипа, оказалось, что Ксв и коэффициенты передачи на выходах практически одинаковы, поэтому линии соответствующих графиков сливаются.).

Из сопоставления графиков видно, что перечисленные выше основные характеристики предлагаемой полезной модели в диапазоне частот 1-2 ГГц не уступают таковым (см. таблицу) у применяемого в промышленности делителя ZAPD-23-S.

Следовательно, полезная модель удовлетворяет критерию «Промышленная применимость».

Осуществление полезной модели может выполняться обычными технологическими операциями: корпус с крышкой - обработкой металла, например, фрезерованием, печатная плата - известными приемами изготовления печатных плат, например, травлением фольгированного диэлектрика хлоридом железа (FeCl₃), с последующей впайкой SMD резисторов и СВЧ разъемов. Результаты измерений, представленные на фиг. 4, подтверждают возможность осуществления модели, выполненной по схеме, показанной на фиг. 1, с характеристиками, требующимися для промышленного практического применения.

Перечень прилагаемых графических материалов.

1. Фиг. 1. Конфигурация печатной платы полезной модели - СВЧ двухканального делителя.

2. Фиг. 2. Фотография полезной модели - СВЧ двухканального делителя.

3. Фиг. 3. Фотография прототипа - делителя на 2 канала фирмы Mini-Circuits.

4. Фиг. 4. Типичные частотные характеристики полезной модели - СВЧ двухканального делителя.

5. Фиг. 5. Типичные частотные характеристики прототипа - делителя на 2 канала фирмы Mini-Circuits.

Список использованных источников информации

1. Научно-производственная фирма «МИКРАН» [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.micran.ru/productions/Accessory/divider/, http://www.micran.ru/sites/micran_ru/tmpl/micran_ru/inc/pdf/kio2015.pdf

2 [Электронный ресурс] / URL: http://www.digchip.com/datasheets/download_datasheet.php?id=8230285&part-number=ZAPD-23-S%2B&show=inline

3. А.Д. Дризе, Е.С. Степанов, В.В. Перфильев, 24-х канальный делитель мощности приемной АФАР [Текст] // сб. тр. XIII молод, научн.-техн. конф. «Радиолокация и связь - перспективные технологии», 3 декабря 2015 г., ПАО «Радиофизика», издат. МАИ, - М.: 2015. с. 69-72.

Claims

СВЧ двухканальный делитель содержит печатную плату, помещенную в корпус, обеспечивающий ее электромагнитное экранирование от внешнего пространства, и разъемы для подключения фидеров, отличающийся тем, что печатная плата выполнена из двусторонне фольгированного материала RO4003C с толщиной диэлектрика 0,813 мм и толщиной металла 0,035 мм, а конфигурация печатных проводников (1) и номиналы резисторов (2) на печатной плате соответствуют конфигурации печатных проводников и номиналам резисторов, показанным на фиг 1.