RU187315U1 - Компактный квадратурный направленный ответвитель - Google Patents
Компактный квадратурный направленный ответвитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU187315U1 RU187315U1 RU2017129628U RU2017129628U RU187315U1 RU 187315 U1 RU187315 U1 RU 187315U1 RU 2017129628 U RU2017129628 U RU 2017129628U RU 2017129628 U RU2017129628 U RU 2017129628U RU 187315 U1 RU187315 U1 RU 187315U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- transmission line
- equivalent transmission
- equivalent
- transmission lines
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 53
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
- H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к радиотехнике, в частности, к квадратурным направленным ответвителям. Квадратурный направленный ответвитель содержит четыре линии передачи, отвечающие за вход, четыре попарно одинаковые эквивалентные линии передачи, подключенные друг к другу, где первый вход пятой эквивалентной линии передачи соединен с первым входом устройства и вторым входом восьмой эквивалентной линии передачи, второй вход пятой эквивалентной линии передачи соединен со вторым входом устройства и первым входом шестой эквивалентной линии передачи, второй вход шестой эквивалентной линии передачи соединен с третьим входом устройства и первым входом седьмой эквивалентной линией передачи, второй вход седьмой эквивалентной линией передачи соединен с четвертым входом устройства и первым входом восьмой эквивалентной линией передачи. Технический результат – повышение компактности устройства. 3 ил.
Description
Полезная модель относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано для деления и суммирования сигналов, построения фазовращателей, смесителей, диаграммообразующих элементов.
Известен направленный ответвитель, описанный в патенте США N 3390356, кл. 333-9, 1968 год. Этот ответвитель содержит две электромагнитно связанные коаксиальные линии передачи и имеет экспоненциально убывающий от одного конца к другому коэффициент связи. Недостатками данного технического решения является невозможность реализовать конструкцию с затуханием меньше 7 дБ и большие искажения передаваемых сигналов в системах связи.
Известен также квадратурный направленный ответвитель на элементах с сосредоточенными параметрами. Ответвитель представляет собой симметричный восьмиполюсник, состоящий из фильтров верхних частот ("Широкополосные устройства СВЧ на элементах с сосредоточенными параметрами" Карпов В.М., Малышев В.А., Перевощиков И.В. - М.: "Радио и связь", 1984. с. 67-72, рис. 5.5). При широкой полосе рабочих частот данный ответвитель содержит большое количество элементов, а, следовательно, имеет большие габаритные размеры, низкую надежность и повторяемость при серийном производстве, высокую стоимость, сложен в изготовлении и настройке.
Известен также микрополосковый направленный ответвитель, который содержит диэлектрическую подложку, одна поверхность которой металлизирована, а на другой две линии передачи соединены на расстоянии четверти длины волны двумя четвертьволновыми шлейфами (Вольман В.И., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика - «Связь», 1971.-487 с.). Устройство обеспечивает прохождение сигнала с входа основной линии на выход и ответвление части сигнала, проходящего по основной линии передачи, на два выхода. Фазовый сдвиг напряжений на выходах такого ответвителя составляет 90°.
Однако такой ответвитель имеет следующие недостатки:
- большие габаритные размеры, особенно на низких частотах;
- паразитные полосы пропускания на соседних частотах;
- не используется полезно значительная площадь подложки, заключенная между четвертьволновыми линиями передачи.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является микрополосковый направленный ответвитель. Ответвтитель содержит четыре линии передачи, одна из которых отвечает за вход и четыре попарно одинаковые эквивалентные линии передачи, подключенные друг к другу (М. Tarifi, Nihad Did Reduced Size Quadrature Couplers). Однако является невозможным реализовать данную конструкцию с существенно уменьшенными размерами при незначительном ухудшении характеристик.
Полезная модель направлена на уменьшение не используемой полезно площади подложки и уменьшение занимаемой устройством площади подложки. Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является уменьшение длин отрезков линий передачи, которые входят в состав направленного ответвителя.
Технический результат достигается за счет того, что компактный квадратурный направленный ответвитель, содержащий четыре линии передачи, отвечающие за вход, четыре попарно одинаковые эквивалентные линии передачи, подключенные друг к другу, и состоящие из линий передачи, где первый вход первой эквивалентной линии передачи соединен с первым входом устройства и вторым входом четвертой эквивалентной линии передачи, второй вход первой эквивалентной линии передачи соединен со вторым входом устройства и первым входом второй эквивалентной линии передачи, второй вход второй эквивалентной линии передачи соединен с третьим входом устройства и первым входом третьей эквивалентной линией передачи, второй вход третьей эквивалентной линией передачи соединен с четвертым входом устройства и первым входом четвертой эквивалентной линией передачи, отличающийся тем, что эквивалентные линии передачи изогнуты в виде меандра и параллельно к ним подключены низкоомные микрополосковые отрезки.
Эквивалентные линии передачи, используемые для построения направленного ответвителя реализованы в виде высокоомных микрополосковых линий передачи изогнутых в виде меандра (представляющие собой индуктивность) и параллельно к ним подключенных низкоомных микрополосковых отрезков (представляющие собой емкость).
Эквивалентные линии передачи, обладающие значениями фаз в необходимой полосе частот, совпадающие со значениями фаз линии передачи, но при этом обладающие меньшей длиной по сравнению с ней.
Как правило, работу направленного отвевтвителя оценивают по графику зависимости S-параметров от частоты и разности фаз между выходными портами. По графику S-параметров определяется полоса рабочих частот, значения коэффициентов передачи и значение согласования в полосе частот. По графику разности фаз можно определить выполняет ли направленный ответвитель свою функцию обеспечения разности фаз между двумя выходами в 90 градусов.
Сущность полезной модели поясняется фигурами, на которых изображено:
- На фиг. 1 - изображена топология компактного квадратурного направленного ответвителя, реализованного на подложке с относительной диэлектрической проницаемостью, равной 4.4, и толщиной 1 мм; вид сверху, где 1, 2, 3, 4 - входы ответвителя, и имеются четыре эквивалентных линии передачи - 1, 2, 3, 4.
- На фиг. 2 - частотная характеристика S-параметров компактного квадратурного направленного ответвителя.
- На фиг. 3 - график зависимости разности фаз между выходами компактного квадратурного направленного ответвителя от частоты.
Компактный квадратурный направленный ответвитель имеет четыре 50-омных входных линии передачи, состоит из четырех эквивалентных линий передачи в микрополосковом исполнении, подключенных друг к другу через тройники между входами 1 и 2, 1 и 4, 3 и 4, 2 и 3 (см. фиг. 1).
Компактный квадратурный направленный ответвитель работает следующим образом.
Поступающая на вход 1 мощность высокочастотного сигнала (например, с рабочей частотой 1.8 ГГц) через эквивалентные линии передачи частично поступает на вход 4, частично ответвляется на вход 3. Подобная реализация, представленная на фиг. 1, предлагаемого ответвителя обеспечивает равное деление мощности. За счет использования эквивалентных линий передачи, обеспечивающих фазовый набег 90°, вход 2 оказывается электрически развязанным на центральной рабочей частоте. Ввиду симметрии предлагаемого устройства, аналогичное рассуждение справедливо при подаче мощности на другие входы.
Также данная топология позволяет получить разность фаз между выходами в 90 градусов на центральной частоте. Ввиду симметрии предлагаемого устройства аналогичная картина происходит и при подаче мощности на любой вход.
В качестве дополнительного преимущества предлагаемый компактный квадратурный направленный ответвитель не имеет паразитных полос пропускания на соседних частотах. Применение эквивалентных линий передачи вместо отрезков линии передачи позволяет осуществить эффективную миниатюризацию конструкции.
Для испытаний был изготовлен опытный образец полезной модели, предлагаемый компактный квадратурный направленный ответвитель со следующими техническими характеристиками:
- амплитудный разбаланс между основным и связанным каналами ответвителя не превышает 0,4 дБ, в соответствии с данными на фиг. 2;
- разность фаз между основным и связанным каналами отличается от 90° не более чем на 2°, что показано на фиг. 3.
Площадь предлагаемый компактного квадратурного направленного ответвителя составляет 508.4 мм2, что на 75.1% меньше площади, занимаемой стандартной конструкцией ответвителя.
Claims (1)
- Компактный квадратурный направленный ответвитель, содержащий четыре линии передачи, отвечающие за вход, четыре попарно одинаковые эквивалентные линии передачи, подключенные друг к другу, и состоящие из линий передачи, где первый вход первой эквивалентной линии передачи соединен с первым входом устройства и вторым входом четвертой эквивалентной линии передачи, второй вход первой эквивалентной линии передачи соединен со вторым входом устройства и первым входом второй эквивалентной линии передачи, второй вход второй эквивалентной линии передачи соединен с третьим входом устройства и первым входом третьей эквивалентной линией передачи, второй вход третьей эквивалентной линией передачи соединен с четвертым входом устройства и первым входом четвертой эквивалентной линией передачи, отличающийся тем, что эквивалентные линии передачи изогнуты в виде меандра и параллельно к ним подключены низкоомные микрополосковые отрезки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129628U RU187315U1 (ru) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | Компактный квадратурный направленный ответвитель |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129628U RU187315U1 (ru) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | Компактный квадратурный направленный ответвитель |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU187315U1 true RU187315U1 (ru) | 2019-03-01 |
Family
ID=65678940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017129628U RU187315U1 (ru) | 2017-08-21 | 2017-08-21 | Компактный квадратурный направленный ответвитель |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU187315U1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4127831A (en) * | 1977-02-07 | 1978-11-28 | Riblet Gordon P | Branch line directional coupler having an impedance matching network connected to a port |
| US4254386A (en) * | 1979-10-15 | 1981-03-03 | International Telephone And Telegraph Corporation | Three-way, equal-phase combiner/divider network adapted for external isolation resistors |
| US7084717B2 (en) * | 2003-09-09 | 2006-08-01 | Ntt Docomo, Inc. | Quadrature hybrid circuit |
| US7538635B2 (en) * | 2005-04-11 | 2009-05-26 | Ntt Docomo, Inc. | Quadrature hybrid circuit having variable reactances at the four ports thereof |
| US8405469B2 (en) * | 2004-03-26 | 2013-03-26 | The Regents Of The University Of California | Composite right/left (CRLH) couplers |
| RU2494502C2 (ru) * | 2011-10-18 | 2013-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Миниатюрный широкополосный квадратурный направленный ответвитель на элементах с сосредоточенными параметрами |
-
2017
- 2017-08-21 RU RU2017129628U patent/RU187315U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4127831A (en) * | 1977-02-07 | 1978-11-28 | Riblet Gordon P | Branch line directional coupler having an impedance matching network connected to a port |
| US4254386A (en) * | 1979-10-15 | 1981-03-03 | International Telephone And Telegraph Corporation | Three-way, equal-phase combiner/divider network adapted for external isolation resistors |
| US7084717B2 (en) * | 2003-09-09 | 2006-08-01 | Ntt Docomo, Inc. | Quadrature hybrid circuit |
| US8405469B2 (en) * | 2004-03-26 | 2013-03-26 | The Regents Of The University Of California | Composite right/left (CRLH) couplers |
| US7538635B2 (en) * | 2005-04-11 | 2009-05-26 | Ntt Docomo, Inc. | Quadrature hybrid circuit having variable reactances at the four ports thereof |
| RU2494502C2 (ru) * | 2011-10-18 | 2013-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Миниатюрный широкополосный квадратурный направленный ответвитель на элементах с сосредоточенными параметрами |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| M. Tarifi, Nihad Dib Reduced Size Quadrature Couplers, Jan. 2005 (стр. 4, 14, 16, фиг. 9). * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108172958B (zh) | 一种基于共面波导的周期性慢波传输线单元 | |
| CN112272900B (zh) | 螺旋超宽带微带正交定向耦合器 | |
| CN104659450B (zh) | 一种基于十字型谐振器的宽带差分带通滤波器 | |
| RU2494502C2 (ru) | Миниатюрный широкополосный квадратурный направленный ответвитель на элементах с сосредоточенными параметрами | |
| RU177305U1 (ru) | Компактный направленный ответвитель | |
| RU187315U1 (ru) | Компактный квадратурный направленный ответвитель | |
| Abbosh | Compact tunable low-pass filter using variable mode impedance of coupled structure | |
| CN216015672U (zh) | 功分器 | |
| CN113708030B (zh) | 基于多模缝隙线谐振器的平衡超宽带带通滤波器 | |
| RU196285U1 (ru) | Малоразмерный направленный ответвитель | |
| Rahali et al. | Coupler, Power Divider and Circulator in V-Band Substrate Integrated Waveguide Technology | |
| RU180138U1 (ru) | Компактный трехшлейфный направленный ответвитель | |
| CN104051831A (zh) | 一种小型化超宽带滤波器 | |
| RU182127U1 (ru) | Компактный свч мост | |
| CN114744384A (zh) | 基于微带线结构的低损耗单开关宽带微波180度移相器 | |
| RU182122U1 (ru) | Миниатюрный микрополосковый направленный ответвитель | |
| RU187316U1 (ru) | Компактный четырехшлейфный направленный ответвитель | |
| Xu et al. | Design of a compact Wilkinson power divider with high order harmonics suppression | |
| RU196284U1 (ru) | Синфазно-противофазный кольцевой мост | |
| RU182106U1 (ru) | Компактный кольцевой мост | |
| Sarhan et al. | Broadband radial waveguide power combiner with improved isolation among adjacent output ports | |
| RU183839U1 (ru) | Компактный трехшлейфный направленный ответвитель | |
| RU196375U1 (ru) | Компактный направленный ответвитель | |
| RU189909U1 (ru) | Миниатюрный трехшлейфный направленный ответвитель | |
| Cheng et al. | Directional coupler with good restraint outside the passband and its frequency-agile application |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190822 |