RU2046469C1 - Полосковый шлейфный направленный ответвитель - Google Patents
Полосковый шлейфный направленный ответвитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2046469C1 RU2046469C1 SU5038014A RU2046469C1 RU 2046469 C1 RU2046469 C1 RU 2046469C1 SU 5038014 A SU5038014 A SU 5038014A RU 2046469 C1 RU2046469 C1 RU 2046469C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transmission line
- stub
- directional coupler
- transmission lines
- strip
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Waveguide Connection Structure (AREA)
Abstract
Использование: в технике СВЧ. Сущность изобретения: полосковый шлейфный направленный отвердитель содержит две линии передачи, соединенные центральным шлейфом четвертьволновой длины. По обе стороны центрального шлейфа на расстоянии в четверть длины волны от него включены боковые структуры, каждая из которых выполнена в виде навесного индуктивного элемента, концы которого соединены с линиями передачи посредством отрезков линии передачи. Навесной индуктивный элемент выполнен в виде катушки, а отрезки линии передачи расположены по разные стороны линии передачи. Центральный шлейф может быть изогнут в форме меандра. Отрезки линии передач в боковых структурах имеют импеданс и ширину полоска, пригодные для их беспрепятственной реализации в полосковом исполнении. Занимая площадь подложки не больше, чем у квадратного моста, предложенное устройство имеет рабочую полосу частот не хуже, чем у трехшлейфного направленного ответвителя. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к технике сверхвысоких частот (СВЧ), и может быть использовано в СВЧ-балансных преобразователях частоты, СВЧ-балансных усилителях частоты и других высокочастотных устройствах, где требуется деление мощности сигнала.
Известен полосковый квадратный мост, имеющий две линии передачи, соединенные на расстоянии четверти длины волны двумя четвертьволновыми шлейфами [1]
Известен полосковый шлейфный направленный ответвитель, содержащий две линии передачи, соединенные одним центральным и двумя боковыми четвертьволновыми шлейфами, расположенными по обе стороны от центрального шлейфа на расстоянии в четверть длины волны [2]
Известен полосковый шлейфный направленный ответвитель, содержащий две линии передачи, соединенные центральным шлейфом четвертьволновой длины, по обе стороны которого на расстоянии в четверть длины волны от него включены боковые структуры, каждая из которых выполнена в виде навесного индуктивного элемента, концы которого соединены с линиями передачи посредством отрезков линии передачи. Боковые структуры расположены между линиями передачи суммарная электрическая длина боковых структур равна 90о, причем концы индуктивного элемента присоединены к открытым концам отрезков линии передачи. Центральный шлейф имеет прямолинейную форму [3]
Недостатками указанного полоскового шлейфного направленного ответвителя являются: во-первых, не используется полезно значительная площадь подложки (в виде двух квадратов со стороной в четверть длины волны), заключенная между шлейфом, боковыми структурами и линиями передачи; велика занимаемая устройством площадь подложки (в частности из-за значительной не используемой полезно площади подложки); во-вторых, трудность технологической реализации устройства, так как контактная область отрезка линии передачи и конца индуктивного элемента уменьшена до узкой линии кромки (открытого конца) отрезка, что вынуждает вести пайку или сварку непосредственно на кромке, а не на контактной площадке; кроме того, необходимо точно выдерживать суммарную 90-градусную электрическую длину боковых структур, что приводит к дополнительной технологической операции определения и в случае необходимости подгонки электрической длины индуктивного элемента перед его установкой на подложку.
Известен полосковый шлейфный направленный ответвитель, содержащий две линии передачи, соединенные одним центральным и двумя боковыми четвертьволновыми шлейфами, расположенными по обе стороны от центрального шлейфа на расстоянии в четверть длины волны [2]
Известен полосковый шлейфный направленный ответвитель, содержащий две линии передачи, соединенные центральным шлейфом четвертьволновой длины, по обе стороны которого на расстоянии в четверть длины волны от него включены боковые структуры, каждая из которых выполнена в виде навесного индуктивного элемента, концы которого соединены с линиями передачи посредством отрезков линии передачи. Боковые структуры расположены между линиями передачи суммарная электрическая длина боковых структур равна 90о, причем концы индуктивного элемента присоединены к открытым концам отрезков линии передачи. Центральный шлейф имеет прямолинейную форму [3]
Недостатками указанного полоскового шлейфного направленного ответвителя являются: во-первых, не используется полезно значительная площадь подложки (в виде двух квадратов со стороной в четверть длины волны), заключенная между шлейфом, боковыми структурами и линиями передачи; велика занимаемая устройством площадь подложки (в частности из-за значительной не используемой полезно площади подложки); во-вторых, трудность технологической реализации устройства, так как контактная область отрезка линии передачи и конца индуктивного элемента уменьшена до узкой линии кромки (открытого конца) отрезка, что вынуждает вести пайку или сварку непосредственно на кромке, а не на контактной площадке; кроме того, необходимо точно выдерживать суммарную 90-градусную электрическую длину боковых структур, что приводит к дополнительной технологической операции определения и в случае необходимости подгонки электрической длины индуктивного элемента перед его установкой на подложку.
Целью изобретения является уменьшение не используемой полезно площади подложки и уменьшение занимаемой устройством площади подложки, а также облегчение реализации полоскового шлейфного направленного ответвителя.
Это достигается тем, что в полосковом шлейфном направленном ответвителе, содержащем две линии передачи, соединенные центральным шлейфом четвертьволновой длины, по обе стороны которого на расстоянии в четверть длины волны от него включены боковые структуры, каждая из которых выполнена в виде навесного индуктивного элемента, концы которого соединены с линиями передачи посредством отрезков линии передачи, навесной индуктивный элемент выполнен в виде катушки, отрезки линии передачи расположены по разные стороны линий передачи, причем центральный шлейф может быть изогнут в форме меандра.
На фиг. 1 изображена конструктивная схема предложенного устройства; на фиг. 2 зависимость величины индуктивности катушки индуктивности предложенного устройства от центральной частоты; на фиг. 3-5 варианты топологии предложенного полоскового шлейфного направленного ответвителя.
Полосковый шлейфный направленный ответвитель (см. фиг. 1) содержит две линии передачи 1 (например, две 50-омные микрополосковые линии) между плечами 2 и 3 и плечами 4 и 5, соединенные центральным шлейфом 6 четвертьволновой длины (например, 71-омный микрополосковый шлейф), по обе стороны которого на расстоянии в четверть длины волны от него включены боковые структуры, каждая из которых выполнена в виде навесного индуктивного элемента, концы которого соединены с линиями передачи посредством отрезков линии передачи, причем навесной индуктивный элемент выполнен в виде катушки 7 (например, индуктивностью 16 нГн), отрезки линии передачи 8 (например, отрезки 49-омных микрополосковых линий длиной в 1/16 длины волны) расположены по разные стороны линий передачи.
Топология предложенного устройства реализована, например, на подложке с относительной диэлектрической проницаемостью равной 9,6 и толщиной 1 мм с нанесенным на обратную сторону подложки экраном. На фиг. 3 и 5 изображены варианты топологии предложенного устройства. Центральный шлейф 6 может быть изогнут в форме меандра (см. фиг. 4 и 5). В качестве примера на фиг. 2 дана зависимость величины индуктивности катушки индуктивности (для случая трехдецибельного полоскового шлейфного направленного ответвителя с 50-омными микрополосковыми линиями передачи на подложке толщиной 1 мм с относительной диэлектрической проницаемостью 9,6) от центральной частоты (значения длин и импедансов отрезков линии в боковых структурах указаны рядом с кривыми графика).
Поступающая в плечо 2 мощность СВЧ-сигнала (например, с центральной частотой 1 ГГц) по линии передачи частично поступает в плечо 3, частично по центральному шлейфу 6 и боковым структурам, соединяющим линии передачи, ответвляется в плечо 5. Соотношение мощностей, поступающих в плечи 3 и 5, например 1:1. Из-за четвертьволнового расстояния между центральным шлейфом и боковыми структурами плечо 4 оказывается электрически развязанным в рабочем диапазоне частот. Ввиду симметрии устройства аналогичная картина происходит и при подаче мощности в любое другое плечо.
По сравнению с прототипом в предложенном устройстве уменьшена не используемая полезно площадь подложки и уменьшена занимаемая устройством площадь подложки. Благодаря тому, что отрезки линии передач расположены на топологии вне пространства между линиями передачи (т.е. по разные стороны их), это позволило сблизить линии передачи в месте, где они соединены с боковыми структурами (см. фиг. 3 и 5), в результате чего уменьшены как не используемая полезно площадь подложки, так и занимаемая устройством площадь. Топология предложенного устройства на фиг. 3 занимает площадь в 2,3 раза меньшую, чем прототип. Топология предложенного устройства на фиг. 5 занимает площадь в 2,5.3 раза меньшую, чем прототип. Для того, чтобы показать, как форма центрального шлейфа влияет на экономию площади подложки, приведена сравнительная топология на фиг. 4. При сравнении с ее помощью топологии прототипа и предложенного устройства на фиг. 3 и 5 видно, что реализация центрального шлейфа в форме меандра позволила достичь дополнительной экономии площади подложки. Благодаря реализации центрального шлейфа в форме меандра с расположением его на топологии (см. фиг. 5) между линиями передачи и боковыми структурами, у предложенного устройства (см. фиг. 5) практически нет не используемой полезно площади подложки.
По сравнению с прототипом в предложенном устройстве облегчена реализация полоскового шлейфного направленного ответвителя. Контактная область отрезка линии передачи и конца индуктивного элемента представляет собой не узкую линию кромки открытого конца отрезка (как в прототипе), а достаточную для пайки или сварки контактную площадку (см. фиг. 3 и 5). Кроме того, в предложенном устройстве отрезок линии передачи электрически эквивалентен емкости, а катушка индуктивности также является сосредоточенным элементом, поэтому боковые структуры предложенного устройства работают как сосредоточенные элементы, тогда как в прототипе как распределенные элементы. Поэтому в предложенном устройстве нет необходимости выдерживать 90-градусную электрическую длину боковых структур. Это приводит к облегчению реализации предложенного устройства благодаря отсутствию технологической операции определения и подгонки электрической длины индуктивного элемента перед установкой на подложку (что необходимо делать в прототипе).
Дополнительным достоинством предложенного устройства является то, что отрезки линии передачи в боковых структурах имеют импеданс и ширину полоска пригодные для их беспрепятственной реализации в полосковом исполнении, так как при увеличении величины индуктивности катушки индуктивности уменьшается импеданс и увеличивается ширина полоска отрезка (см. фиг. 2).
Кроме того, занимая площадь подложки не больше, чем у квадратного моста, предложенное устройство имеет рабочую полосу частот не хуже, чем у трехшлейфного направленного ответвителя, т.е. относительную рабочую полосу частот 43% при коэффициенте стоячей волны по напряжению менее 1,5, коэффициент перекрытия 1,35 при неравномерности связи менее 0,5 дБ.
Claims (2)
1. ПОЛОСКОВЫЙ ШЛЕЙФНЫЙ НАПРАВЛЕННЫЙ ОТВЕТВИТЕЛЬ, содержащий две линии передачи, соединенные центральным шлейфом четвертьволновой длины, по обе стороны которого на расстоянии в четверть длины волны от него включены боковые структуры, каждая из которых выполнена в виде навесного индуктивного элемента, концы которого соединены с линиями передачи посредством отрезков линии передачи, отличающийся тем, что навесные индуктивные элементы выполнены в виде катушек, а отрезки линии передачи расположены по разные стороны линий передачи.
2. Ответвитель по п.1, отличающийся тем, что центральный шлейф изогнут в форме меандра.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5038014 RU2046469C1 (ru) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | Полосковый шлейфный направленный ответвитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5038014 RU2046469C1 (ru) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | Полосковый шлейфный направленный ответвитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2046469C1 true RU2046469C1 (ru) | 1995-10-20 |
Family
ID=21602206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5038014 RU2046469C1 (ru) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | Полосковый шлейфный направленный ответвитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2046469C1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004004061A1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-08 | Memgen Corporation | Miniature rf and microwave components and methods for fabricating such components |
US7239219B2 (en) | 2001-12-03 | 2007-07-03 | Microfabrica Inc. | Miniature RF and microwave components and methods for fabricating such components |
US7259640B2 (en) | 2001-12-03 | 2007-08-21 | Microfabrica | Miniature RF and microwave components and methods for fabricating such components |
US9614266B2 (en) | 2001-12-03 | 2017-04-04 | Microfabrica Inc. | Miniature RF and microwave components and methods for fabricating such components |
RU180138U1 (ru) * | 2017-10-26 | 2018-06-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Компактный трехшлейфный направленный ответвитель |
RU183839U1 (ru) * | 2018-01-10 | 2018-10-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Компактный трехшлейфный направленный ответвитель |
US10297421B1 (en) | 2003-05-07 | 2019-05-21 | Microfabrica Inc. | Plasma etching of dielectric sacrificial material from reentrant multi-layer metal structures |
RU189909U1 (ru) * | 2018-04-09 | 2019-06-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Миниатюрный трехшлейфный направленный ответвитель |
-
1992
- 1992-04-17 RU SU5038014 patent/RU2046469C1/ru active
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Семенов Н.А. Техническая электродинамика. М.: Связь, 1973, с.415-416. * |
2. Коструирование и расчет полосковых устройств. /Под ред. Ковалева И.С. М.: Сов.радио, 1974, с.155-161. * |
3. Патент ФРГ N 3740099, кл. H 01P 5/19, 1989. * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9620834B2 (en) | 2001-12-03 | 2017-04-11 | Microfabrica Inc. | Method for fabricating miniature structures or devices such as RF and microwave components |
US7239219B2 (en) | 2001-12-03 | 2007-07-03 | Microfabrica Inc. | Miniature RF and microwave components and methods for fabricating such components |
US7259640B2 (en) | 2001-12-03 | 2007-08-21 | Microfabrica | Miniature RF and microwave components and methods for fabricating such components |
US7830228B2 (en) | 2001-12-03 | 2010-11-09 | Microfabrica Inc. | Miniature RF and microwave components and methods for fabricating such components |
US8713788B2 (en) | 2001-12-03 | 2014-05-06 | Microfabrica Inc. | Method for fabricating miniature structures or devices such as RF and microwave components |
US9614266B2 (en) | 2001-12-03 | 2017-04-04 | Microfabrica Inc. | Miniature RF and microwave components and methods for fabricating such components |
US11145947B2 (en) | 2001-12-03 | 2021-10-12 | Microfabrica Inc. | Miniature RF and microwave components and methods for fabricating such components |
WO2004004061A1 (en) * | 2002-06-27 | 2004-01-08 | Memgen Corporation | Miniature rf and microwave components and methods for fabricating such components |
US10297421B1 (en) | 2003-05-07 | 2019-05-21 | Microfabrica Inc. | Plasma etching of dielectric sacrificial material from reentrant multi-layer metal structures |
US11211228B1 (en) | 2003-05-07 | 2021-12-28 | Microfabrica Inc. | Neutral radical etching of dielectric sacrificial material from reentrant multi-layer metal structures |
RU180138U1 (ru) * | 2017-10-26 | 2018-06-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Компактный трехшлейфный направленный ответвитель |
RU183839U1 (ru) * | 2018-01-10 | 2018-10-05 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Компактный трехшлейфный направленный ответвитель |
RU189909U1 (ru) * | 2018-04-09 | 2019-06-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Миниатюрный трехшлейфный направленный ответвитель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4264881A (en) | Microwave device provided with a 1/2 lambda resonator | |
Kumar et al. | Directly coupled multiple resonator wide-band microstrip antennas | |
US6794950B2 (en) | Waveguide to microstrip transition | |
US5068670A (en) | Broadband microwave slot antennas, and antenna arrays including same | |
KR100333242B1 (ko) | 표면실장형안테나및이안테나를사용하는통신기기 | |
FI115086B (fi) | Siruantenni ja radiolaite, joka sisältää tällaisen antennin | |
CN101542833B (zh) | 宽带缝隙天线 | |
US8933765B2 (en) | Filter, transmitter-receiver, and amplifying circuit | |
JP5672128B2 (ja) | 高周波伝送線路およびアンテナ装置 | |
US4649396A (en) | Double-tuned blade monopole | |
RU2046469C1 (ru) | Полосковый шлейфный направленный ответвитель | |
CN110676575A (zh) | 一种小型化的高增益双频wifi天线 | |
US5572172A (en) | 180° power divider for a helix antenna | |
KR20020027083A (ko) | 높은 복사효율과 광대역 특성을 갖는 내장형 안테나와 그실장방법 | |
JP4671458B2 (ja) | 信号線対ウエーブガイド用トランスフォーマ | |
EP0417590B1 (en) | Planar airstripline-stripline magic-tee | |
RU2042990C1 (ru) | Микрополосковый направленный ответвитель | |
JP5068500B2 (ja) | ミリ波rfプローブパッド | |
JPS6153885B2 (ru) | ||
US4613834A (en) | Microwave slot line ring hybrid having arms which are HF coupled to the slot line ring | |
JPS62269402A (ja) | 半導体素子の整合回路 | |
CA2200279C (en) | Field effect transistor amplifier | |
CN116014394B (zh) | 一种基于pin二极管的电调基片集成波导均衡器 | |
JPS6117402B2 (ru) | ||
KR100287997B1 (ko) | 무선근거리통신망용평면모노폴안테나 |