RU1775760C - Фазовый манипул тор - Google Patents

Abstract

Использование, изобретение относитс  к радиотехнике СВЧ и может быть использовано в качестве фазового манипул тора Сущность изобретени : устройство содержит диэлектрическую подложку,, на одной стороне которой расположен слой металлизации с выполненной в i- ,м короткозамкну- той на концах шелью На другой стороне подле . и расположены первый, второй, третий л четвертый металлические полоски, 2 . при зто одни концы первого и второго  вл ютс  входом и выходом устройства, а первый металлический полосок пересекает ось щели на четвертьволновом рассто нии от его разомкнутого другого конца. Ко второму концу подключены одни разнопол рные электроды первого и второго коммутирующих диодов, другие электроды которых под- ключены к первым концам третьего и четвертого металлических полосок, пересекающих ось щели на четвертьволновом рассто нии от коммутирующих диодов. Третий и четвертый металлические полоски соединены вторыми концами и образуют П-образ- ный отрезок и расположены симметрично относительно продольной оси щелевой линии . Суммарна  длина третьего и четвертого металлических полосок выбрана полуволновой.1 ил. сл

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике СВЧ и может быть использовано дл  фазовой модул ции СВЧ сигнал  а также дл  выключени  сигнала.

Известен фазовый манипул тор, содержащий первый, второй, (ретий и четвертый отрезки щелевой линии, соединенные в виде пр моугольника. Ксередине первого отрезка щелевой линии подключена входна  щелева  лини , по обе стороны от точки подключени  которой включены первый и второй коммутирующие диоды. К середине третьего отрезка щелевой линии параллельно подключена выходна  микрополоскова  лини . Недостатками этого манипул тора  вл ютс  узка  полоса рабочих частот, мала  величина разв зки между входом и выходом, а также сложность конструкции, обусловленна  разными типами линий передачи на входе и выходе.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому  вл етс  устройство, содержащее диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен слой металлизации с выполненной в нем корот- козамкнутой на концах щелью, а на другой стороне подложки расположены первый, второй, третий и четвертый металлические полоски, при этом одни концы первого и второго  вл ютс  входом и выходом устройства , а первый металлический полосок пересекает ось щели на четвертьволновом

ч|

СЛ vj

Оо

рассто нии от его разомкнутого другого конца, ко второму концу второго полоска подключены одни разнопол рные электроды первого и второго коммутирующих диодов , другие электроды которых подключены к первым концам третьего и четвертого металлических полосков, пересекающих ось щели на четвертьволновом рассто нии от коммутирующих диодов. Недостатком прототипа  вл етс  узкий рабочий диапазон частот и большие потери.

Цель изобретени  - увеличение широ- кополосности и уменьшение потерь.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в фазовом манипул торе, содержащем диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен слой металлизации с выполненной в нем короткозамкнутой на концах щелъю, а на другой стороне подложки расположены первый, второй, третий и четвертый металлические полоски, при этом одни концы первого и второго  вл ютс  входом и выходом фазового манипул тора, а первый металлический полосок пересекает ось щели на четвертьволновом рассто нии от его разомкнутого другого конца, ко второму концу второго полоска разнопол рные электроды первого и второго коммутирующих диодов, другие электроды которых под- ключены к первым концам третьего и четвертого металлических0 полосков, пересекающих ось щели на четвертьволновом рассто нии от коммутирующих диодов, третий и четвертый металлические полоски соединены вторыми концами и образуют П-образный отрезок и расположены симметрично относительно продольной оси щелевой линии, причем суммарна  длина третьего и четвертого металлических поло- сков выбрана полуволновой, длина щели 1Щ выбрана полуволновой, а рассто ние U.5 между точками пересечени  продольной оси щели с первым и П-образным отрезком удовлетвор ет условию

0.05

ks «т

50,1

Изобретение по сн етс  чертежом, на котором представлена конструкци  предлагаемого фазового манипул тора.

Фазовый манипул тор содержит диэлектрическую пластину 1, на одной стороне которой нанесено металлическое основание 2, в котором выполнен отрезок щелевой линии 3, короткозамкнутый на концах. На другой стороне пластины 1 расположен проводник 4, один конец которого разомкнут а доугой  вл етс  входом устройства.

При этом проекции щели 3 пересекает проводник 4 на четвертьволновом рассто нии от его разомкнутого конца. На этой же стороне пластины расположен П-образный

проводник 5, который проекцию щели 3 пересекает посередине, причем точки пересечени  щели проводниками 4, 5 наход тс  в непосредственной близости друг от друга. Каждый из концов проводника 5 соединен в

0 разомкнутым концом проводника 6 через последовательно включенные коммутирующие диоды 7, 8. Другой конец проводника б  вл етс  выходом устройства.

Рассто ние между проводниками 4, 5

5 U.5 много меньше длины щели 1щ (Ц 5 « щ) и выбираетс  из услови  реализации эквивалентной схемы в виде широкополосного трехзвенного полосового фильтра. Согласование такой схемы в широкой полосе частот

0 не ухудшаетс  при U.s 0,1 щ. С другой стороны, выполнение зазора между проводниками 4 и 5 малым нецелесообразно, т.к. может привести к искажению характеристик манипул тора за счет вли ни  емкости

5 между проводниками 4,5. Вли нием этой емкости можно пренебречь при зазоре между проводниками Ц,5 0,2h, где h - толщина подложки.

С учетом последнего услови  практиче0 ски дл  всех случаев можно записать

0,05 ,1./

1щ

Длина проводника 5 выбираетс  равной половине длины волны на средней частоте

5 рабочего диапазона частот, при этом длина участка проводника от любого из разомкнутых концов до точки пересечени  ее проекций щели 3 равна четверти длины волны. Форма проводника 5 обусловлена необхо0 димостью соединени  его разомкнутых концов через диоды 7,8 с разомкнутым концом проводниками б выходной микрополоско- вой линии.

Обща  длина отрезка щелевой линии 3

5 |щ выбираетс  из услови  резонанса щелевого резонатора на средней частоте рабочего диапазона частот и равна половине длины волны, при этом рассто ние от одного конца щели 3 до точки пересечени  щели

0 проекци ми проводников 4 5 И {0,3 - 0,5)1Щ.

Фазовый манипул тор работает следующим образом.

5 При подаче на проводник 5 смещени , открывающего диод 7, диод 8 остаетс  закрытым . СВЧ сигнал, поступающий на вход, проходит по проводнику 4 и возбуждает щелевой резонатор 3, от которого в точке пересечени  проекций проводника 5 возбуждаетс  ток в проводнике 5, и СВЧ сигнал проходит через часть проводника 5, открытый диод 7 и проводник 6 на выход. При изменении пол рности напр жени  диод 8 открываетс , а диод 7 закрываетс . СВЧ сигнал проходит со входа на выход аналогичным образом,-однако при этом, так как ток в проводнике 5 возбуждаетс  с другой стороны щели 3, пол рность тока мен етс  на противоположную. Вследствие этого СВЧ сигнал приобретает посто нный в диапазоне частот фазовый сдвиг, равный п. В обоих случа х цепь прохождени  сигнала эквивалентна широкополосному фильтру, т.е. обеспечиваетс  широкий диапазон частот. При отсутствии управл ющего тока диоды 7, 8, закрыты. Если часть мощности сигнала проходит через закрытые диоды 7, 8, то на выход сигналы поступают в противофазе и тем самым компенсируют-друг друга. При этом в режиме выключено обеспечиваетс  высока  разв зка между входом и выходом. Так как СВЧ сигнал проходит со входа на выход по отрезкам микрополосковых линий , где поле локализовано между проводником и металлическим основанием, практически отсутствуют потери на излучение и отсутствует поверхностна  волна , за счет чего обеспечиваетс  высокий уровень разв зки между входом и выходом .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Фазовый манипул тор/содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен слой металлизации с 5 выполненной в нем короткозамкнутой на концах щелью, а на другой стороне подложки расположены первый, втором, третий и четвертый металлические полоски, при этом одни концы первого и второго  вл ютс  вхо0 дом и выходом фазового манипул тора, а первый металлический полосок пересекает ось щели на четвертьволновом рассто нии от его разомкнутого другого конца, к второму концу подключены одни разнопол рные

   5 электроды первого и второго коммутирующих диодов, другие электроды которых подключены к первым концам третьего и четвертого металлических полосок, пересекающих ось щели на четвертьволновом рас0 сто ний от коммутирующих диодов, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  широкополосности и уменьшени  потерь, третий и четвертый металлические полоски соединены вторыми концами и образуют П5 образный отрезок и расположены симметрично относительно продольной оси щелевой линии, причем суммарна  длина третьего и четвертого металлических полосок выбрана полуволновой , длина щели щ выбрана полуволновой, а

   0 рассто ние между точками пересечени  продольной оси щели с первым и П-образным отрезком удовлетвор ет условию Us и щ.