RU1786557C

RU1786557C - Power divider

Info

Publication number: RU1786557C
Application number: SU904832459A
Authority: RU
Inventors: Валерий Викторович Конин; Юрий Кузьмич Муштей; Николай Степанович Сыч
Original assignee: Отделение Новых Физических Проблем Института Проблем Материаловедения Ан Усср
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Изобретение относитс к устройствам СВЧ и может быть использовано .дл делени или суммировани мощности СВЧ-сиг- налов. Цель изобретени - увеличение разв зки при сохранении уровн предельной мощнорти. Делитель мощности содержит входную линию передачи (ЛП) 1, две выходные Л П 2, кажда из которых соединена с входной ЛП 1 через четвертьволновый трансформатор 3 и последовательно соединенный с ним отрезок 4 ЛП и балластный резистор 5, включенный между выходными ЛП 2. Волновое сопротивление отрезков 4 ЛП равно волновому сопротивлению входных ЛП 2, а их длина L, нормированна к средней длине волны, выбрана из услови ,3 N-0,05, где N -длина балластного зистора 5, нормированна к длине четвертьволнового трансформатора 3. 3 ил.The invention relates to microwave devices and can be used to divide or sum the power of microwave signals. The purpose of the invention is to increase isolation while maintaining the level of ultimate powerort. The power divider contains an input transmission line (LP) 1, two output LP 2, each of which is connected to the input LP 1 through a quarter-wave transformer 3 and a segment 4 LP connected to it and a ballast resistor 5 connected between the output LP 2. Wave resistance segments 4 LP equal to the impedance of the input LP 2, and their length L, normalized to the average wavelength, is selected from the condition, 3 N-0,05, where N is the length of the ballast 5, normalized to the length of the quarter-wave transformer 3. 3 ill.

Description

Ч| 00H | 00

сь ел елsmiling, eating, eating

Изобретение относитс к радиотехнике СВЧ и может быть использовано в устройствах , осуществл ющих разделение и сложение СВЧ-мощности среднего уровн .The invention relates to microwave radio engineering and can be used in devices for the separation and addition of mid-level microwave power.

В качестве прототипа прин т кольцевой двухканальный делитель мощности СВЧ, который содержит (фиг. 1) входную линию 1, две выходные линии передачи 4, кажда их которых соединена с входной линией через четвертьволновый трансформатор 2 и последовательно соединенный с ним отрезок линии передачи 3, и балластный резистор 5, включенный между выходными лини ми передачи .As a prototype, a ring two-channel microwave power divider is adopted, which contains (Fig. 1) an input line 1, two output transmission lines 4, each of which is connected to the input line through a quarter-wave transformer 2 and a segment of the transmission line 3 connected in series to it, and a ballast resistor 5 connected between the output transmission lines.

Недостатком такого делител вл етс низкий уровень разв зки выходных плеч в рабочем диапазоне частот. Расчетные значени минимума частотной характеристики КСВН входа и максимума частотной характеристики разв зки выходных плеч делител располагаютс на разных частотах, т.е. оптимальные значени этих двух самых важных параметров делител оказываютс разнесенными по частоте.A disadvantage of such a divider is the low level of decoupling of the output arms in the operating frequency range. The calculated values of the minimum frequency characteristic of the VSWR input and the maximum frequency characteristic of the decoupling of the output arms of the divider are located at different frequencies, i.e. the optimal values of these two most important divider parameters are spaced in frequency.

Целью изобретени вл етс увеличение разв зки выходных плеч делител при сохранении уровн предельной мощности.An object of the invention is to increase the decoupling of the output arms of the divider while maintaining the ultimate power level.

Цель достигаетс тем, что в делителе мощности, содержащем входную линию передачи , две выходные линии передачи, каж- дай из которых соединена с входной через четвертьволновый трансформатор и последовательно соединенный с ним отрезок линии передачи, и балластный резистор, включенный между выходными лини ми передачи , волновое сопротивление отрезков линии передачи равно волновому сопротивлению выходных линий передачи, а их длина L, нормированна к средней длине волны АО, выбрана из услови ,3 N - 0,05, где N -длина балластного резистора, нормированна к длине четвертьволнового трансформатора .The goal is achieved in that in the power divider containing the input transmission line, two output transmission lines, each of which is connected to the input via a quarter-wave transformer and a segment of the transmission line connected in series with it, and a ballast resistor connected between the output transmission lines, the wave impedance of the transmission line segments is equal to the wave impedance of the output transmission lines, and their length L, normalized to the average wavelength AO, is selected from the condition, 3 N - 0.05, where N is the length of the ballast resistor, normal Awann to the length of a quarter-wave transformer.

На фиг. 1 изображена топологи поло- скового кольцевого делител мощности, выбранного в качестве прототипа; на фиг. 2 - топологи предлагаемого делител мощно- сти; на фиг, 3 - результаты вли ни удлин ющего отрезка линии передачи длиной L, волновое сопротивление которого равно волновому сопротивлению выходной линии передачи, на частотные характеристики КСВН входа и разв зки выходных плеч делител . In FIG. 1 shows the topologies of a strip ring power divider selected as a prototype; in FIG. 2 - topologists of the proposed power divider; Fig. 3 shows the results of the influence of an extension of a transmission line of length L, the wave resistance of which is equal to the wave resistance of the output transmission line, on the frequency characteristics of the VSWR input and the decoupling of the output arms of the divider.

Делитель мощности СВЧ (фиг. 2) содержит входную линию 1, два четвертьволновых трансформатора сопротивлени 2, два удлин ющих отрезка линии передачи 3, две выходные линии передачи 4, балластный резистор 5. The microwave power divider (Fig. 2) contains an input line 1, two quarter-wave resistance transformers 2, two extension sections of the transmission line 3, two output transmission lines 4, and a ballast resistor 5.

Выходна лини передачи 1 соединена через четвертьволновые трансформаторы сопротивлени 2 и отрезки линии передачи 3 с выходными лини ми передачи 4, междуThe output transmission line 1 is connected via quarter-wave resistance transformers 2 and segments of the transmission line 3 with the output transmission lines 4, between

которыми включен балластный резистор 5. Длина отрезка линии передачи 3, нормированна к средней длине волны, определ етс из услови ,3 N-0,05, где N - длина балластного резистора, нормированна относительно длины четвертьволнового трансформатора. Волновое сопротивление отрезка равно волновому сопротивлению выходной линии передачи.by which the ballast resistor 5 is included. The length of the length of the transmission line 3 normalized to the average wavelength is determined from condition 3 N-0.05, where N is the length of the ballast resistor normalized to the length of the quarter-wave transformer. The wave resistance of the segment is equal to the wave resistance of the output transmission line.

Делитель мощности работает следующим образом. Сигнал СВЧ, поступающий во входную линию передачи 1, делитс на две части и через четвертьволновые трансформаторы 2 и отрезки передачи 3 передаетс в выходные линии передачи 4. В плечах А иThe power divider operates as follows. The microwave signal entering the input transmission line 1 is divided into two parts and through quarter-wave transformers 2 and transmission segments 3 are transmitted to the output transmission lines 4. At the shoulders A and

В делител сигналы будут синфазными и равноамплитудными, следовательно, вс выходна мощность поступит в выходные плечи делител и в балластном резисторе рассеиватьс не будет. Эти результатыThe signals in the divider will be in-phase and equal-amplitude, therefore, all the output power will go to the output arms of the divider and will not be dissipated in the ballast. These results

справедливы, если резистор точечный, т.е. его длина меньше До/20. На практике балластный резистор имеет реальные размеры, причем, чем больше выходна мощность, тем большие размеры будет иметь резистор . КСВН входа делител определ етс лишь длиной четвертьволнового трансформатора сопротивлени и остаетс практически неизменным при увеличении длины резистора, но частотна зависимость разв зки выходных плеч определ етс разностью длин двух четвертьволновых трансформаторов и балластного резистора, что и обуславливает ее смещение в область высоких частот. В делителе мощности между точками соединени четвертьволнового трансформатора и выходной линии передачи включены удлин ющие отрезки линии передачи с волновым сопротивлением 50 Ом, В таком делителе при подаче мощности вvalid if the resistor is point-wise, i.e. its length is less than To / 20. In practice, the ballast resistor has real dimensions, and the larger the output power, the larger the resistor. The VSWR of the input of the divider is determined only by the length of the quarter-wave resistance transformer and remains almost unchanged with increasing length of the resistor, but the frequency dependence of the decoupling of the output arms is determined by the difference in the lengths of the two quarter-wave transformers and the ballast, which determines its shift to the high-frequency region. In the power divider between the connection points of the quarter-wave transformer and the output transmission line, extension sections of the transmission line with a wave impedance of 50 Ohms are included. In such a divider, when power is applied to

плечо А в другой выходной линии в плече В компенсаци мощности в зависимости от длины отрезка линии передачи 3 будет наблюдатьс в разных точках частотной оси, т.е. максимум разв зки выходных плеч 4the arm A in the other output line in arm B, power compensation depending on the length of the length of the transmission line 3 will be observed at different points of the frequency axis, i.e. maximum output shoulder decoupling 4

можно смещать по частотной оси при практически неизменном положении минимума КСВН входа, так как длина четвертьволнового трансформатора 2 остаетс неизменной . Это нагл дно продемонстрировано наcan be shifted along the frequency axis with a practically constant position of the minimum VSWR of the input, since the length of the quarter-wave transformer 2 remains unchanged. This brazenly demonstrated on

фиг. 3, где показано положение максимума разв зки выходных плеч и минимума КСВН входа на частотной оси при разных длинах .отрезков линии передачи 3.FIG. 3, which shows the position of the maximum isolation of the output arms and the minimum VSWR of the input on the frequency axis for different lengths of segments of the transmission line 3.

Таким образом, можно подобрать определенную длину отрезка линии передачи 3,Thus, it is possible to choose a certain length of the length of the transmission line 3,

включенного между четвертьволновым трансформатором 2 и выходной линией передачи 4, при которой дл каждого определенного значени длины балластного резистора 5 совпадают на частотной оси минимум КСВН входа и максимум разв зки выходных плеч делител при сохранений предельного уровн мощности.connected between the quarter-wave transformer 2 and the output transmission line 4, in which, for each determined value, the lengths of the ballast resistor 5 coincide on the frequency axis with the minimum VSWR of the input and the maximum isolation of the output arms of the divider while maintaining the maximum power level.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A power divider comprising an input transmission line, two output transmission lines, each of which is connected to the input transmission line through a quarter

5

a wave transformer and a portion of the transmission line connected in series with it, and a ballast resistor connected between the output transmission lines, and so that, in order to increase the isolation while maintaining the level of ultimate power, the wave resistance segments of transmission lines is equal to the wave resistance of the output transmission lines, and their length L, normalized to the average wavelength, is selected from the condition, 3 N-0.05, where N is the length of the ballast resistor, normalized to the length of the quarter-wave transformer.

-0.6 -O.ti -0.2

ABOUT

g

0.4 0Ј

a- characteristics of the expansion of the divider with e / rechum

different lengths:

b- harokterpstum HSVN SxoBo} - t length of the segment

--- segment length, 02}

-r-djfi / ftttf cut, D4}

Fig.Z