RU2340050C1 - Quadrature directional coupler - Google Patents
Quadrature directional coupler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340050C1 RU2340050C1 RU2007112600/09A RU2007112600A RU2340050C1 RU 2340050 C1 RU2340050 C1 RU 2340050C1 RU 2007112600/09 A RU2007112600/09 A RU 2007112600/09A RU 2007112600 A RU2007112600 A RU 2007112600A RU 2340050 C1 RU2340050 C1 RU 2340050C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- directional coupler
- section
- ccw
- lines
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники, а более конкретно, к СВЧ направленным ответвителям и может быть использовано в широкополосных приемных, передающих и измерительных устройствах СВЧ.The invention relates to the field of radio engineering, and more specifically, to microwave directional couplers and can be used in broadband receiving, transmitting and measuring microwave devices.
Изобретение направлено на решение проблемы получения 90° фазового сдвига между прямым и ответвленным каналами квадратурного направленного ответвителя (КНО) с лицевой связью, реализуемого на трехслойной структуре, конструкция которого устойчива к технологическим точностям и обеспечивает доступность к двум проводящим линиям.The invention is aimed at solving the problem of obtaining a 90 ° phase shift between the direct and branch channels of a quadrature directional coupler (CCW) with a face coupling, implemented on a three-layer structure, the design of which is resistant to technological accuracy and provides access to two conductive lines.
Известен двухполосковый КНО с лицевой связью (М.D.Prouty, S.Е.Schwarz. Hybrid Couplers in Bilevel Microstrip. IEEE Transactions on microwave theory and techniques, vol.41, No.11, November 1993, p.1939-1944), реализованный на трехслойной структуре, в котором фазовый сдвиг 90° достигается путем подключения к двум плечам КНО дополнительных фазосдвигателей.Known double-band FWM with front coupling (M. D. Prouty, S.E. Schwarz. Hybrid Couplers in Bilevel Microstrip. IEEE Transactions on microwave theory and techniques, vol. 41, No.11, November 1993, p.1939-1944) implemented on a three-layer structure in which a 90 ° phase shift is achieved by connecting additional phase shifters to the two sides of the CCW.
Недостатками такого КНО являются:The disadvantages of such a CCW are:
- необходимость подключения дополнительных фазосдвигателей, выравнивающих фазу отрезков связанных линий с лицевой связью, которые увеличивают габаритные размеры устройства;- the need to connect additional phase shifters, aligning the phase of the segments of the connected lines with front communication, which increase the overall dimensions of the device;
- полное отсутствие доступности к двум проводящим линиям, необходимой для настройки устройства;- the complete lack of accessibility to the two conductive lines needed to configure the device;
- сильное влияние технологического допуска на совмещение слоев платы устройства.- a strong influence of technological tolerance on the combination of layers of the device board.
Известен четырехполосковый КНО (Патент США: №7009467 В2) с лицевой связью, реализованный на трехслойной структуре, в котором обеспечены доступ к двум проводящим линиям и устойчивость к технологическим точностям.Known four-strip KNO (US Patent: No. 7009467 B2) with front communication, implemented on a three-layer structure, which provides access to two conductive lines and resistance to technological accuracy.
Недостатком такого КНО является сложность конструкции и необходимость подключения дополнительных фазосдвигателей для обеспечения фазового сдвига 90°.The disadvantage of such a CCW is the design complexity and the need to connect additional phase motors to ensure a phase shift of 90 °.
Известен также трехполосковый КНО (Andrzej Sawicki, Krzysztof Sachse. Quase-Ideal Multilayer Two- and Three-Strip Directional Couplers for Monolithic and Hybrid MIC's // IEEE Transactions on microwave theory and techniques. - 1999, Vol. - 47 - No. 9 - September. - P.1873 - 1888) с лицевой связью, реализованный на трехслойной структуре, принятый за прототип, который представляет собой двухполосковый КНО, верхний проводник которого расщеплен на два проводника.Also known is the three-strip SLC (Andrzej Sawicki, Krzysztof Sachse. Quase-Ideal Multilayer Two- and Three-Strip Directional Couplers for Monolithic and Hybrid MIC's // IEEE Transactions on microwave theory and techniques. - 1999, Vol. - 47 - No. 9 - September. - P.1873 - 1888) with a face connection, implemented on a three-layer structure, adopted as a prototype, which is a two-strip KNO, the upper conductor of which is split into two conductors.
Такой КНО является более устойчивым к технологическим точностям, но требует подключения дополнительных фазосдвигателей для получения фазового сдвига 90° и обеспечения доступности к внутреннему проводнику.Such a CCW is more resistant to technological accuracy, but requires the addition of additional phase shifters to obtain a 90 ° phase shift and ensure accessibility to the inner conductor.
Целью изобретения является реализация КНО на трехслойной структуре, без дополнительных фазосдвигателей, у которого обеспечен доступ к двум проводникам связанных линий, конструкция которого устойчива к технологическим точностям.The aim of the invention is the implementation of the CCW on a three-layer structure, without additional phase shifters, which provides access to two conductors of connected lines, the design of which is resistant to technological accuracy.
Для достижения указанной цели предлагается трехполосковый КНО с лицевой связью, выполненный на трехслойной структуре.To achieve this goal, a three-strip KNO with a face bond, made on a three-layer structure, is proposed.
Согласно изобретению он содержит две одинаковые секции связанных линий с лицевой связью длиной λ/8, которые соединены таким образом, что верхний проводник первой секции связанных линий подключен через межслойный переход к внутреннему проводнику второй секции связанных линий, а внутренний проводник первой секции связанных линий подключен через межслойный переход к верхнему проводнику второй секции связанных линий.According to the invention, it contains two identical sections of connected lines with a face bond of length λ / 8, which are connected so that the upper conductor of the first section of connected lines is connected through an interlayer transition to the inner conductor of the second section of connected lines, and the internal conductor of the first section of connected lines is connected through interlayer transition to the upper conductor of the second section of connected lines.
Сочетание отличительных признаков и свойства предлагаемого КНО из литературы неизвестны, поэтому он соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.The combination of distinctive features and properties of the proposed KNO from the literature are unknown, therefore, it meets the criteria of novelty and inventive step.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2 - структура слоев КНО, на фиг.3 - топология КНО.Figure 1 presents the functional diagram of the device, figure 2 - the structure of the layers of the CCW, figure 3 - the topology of the CCW.
КНО содержит две одинаковые секции связанных линий с лицевой связью, состоящие из проводников 1 и 2. Двухполосковый проводник 1 первой секции, длиной λ/8 и шириной полосков w с зазором между ними s, расположенный на наружном слое 3 высотой h, переходит через межслойный переход 4 на внутренний слой 5 высотой Н второй секции в однополосковый проводник 1 длиной λ/8 и шириной полоска W. Однополосковый проводник 2 первой секции КНО, длиной λ/8 и шириной W, расположенный на внутреннем слое 5, переходит через межслойный переход 4 на наружный слой 3 второй секции, где проводник 2 - двухполосковый имеет длину λ/8 и ширину полосков w с зазором между ними s. Обратная сторона структуры 6 - сплошная металлизация.The CCW contains two identical sections of connected lines with a front connection, consisting of
Отличительной особенностью работы заявляемого КНО от известных КНО на связанных линиях с лицевой связью является обеспечение одинаковых условий распространений для двух существующих мод. Отклонение фазы 45°+Δφ в первой секции КНО компенсируется во второй секции КНО, где обеспечивается набег фазы 45°-Δφ. В результате чего разница фаз между прямым и ответвленным каналами равна 90°=(45°+Δφ)+(45°-Δφ).A distinctive feature of the work of the claimed CCW from the known CCW on connected lines with face communication is to ensure the same propagation conditions for the two existing modes. The phase deviation of 45 ° + Δφ in the first section of the CCW is compensated in the second section of the CCW, where the phase incursion of 45 ° -Δφ is ensured. As a result, the phase difference between the direct and branch channels is 90 ° = (45 ° + Δφ) + (45 ° -Δφ).
Изготовлен макет квадратурного направленного ответвителя по технологии низкотемпературной совместно обжигаемой керамики (Low Temperature Co-fire Ceramic, LTCC), предназначенный для работы в L-диапазоне длин волн с перекрытием по частоте 2.26:1. Отклонение сдвига фаз от требуемого составило не более ±2°, КСВН входов/выходов не более 1.25. Ослабление сигнала в каждом из каналов - не более 0.3 дБ, неидентичность коэффициента передачи - ±0.5 дБ.A mock-up of a quadrature directional coupler was made using the Low Temperature Co-fire Ceramic (LTCC) technology, designed to operate in the L-wavelength band with a frequency overlap of 2.26: 1. The phase shift deviation from the required was no more than ± 2 °, VSWR of inputs / outputs no more than 1.25. The attenuation of the signal in each channel is not more than 0.3 dB, the non-identity of the transmission coefficient is ± 0.5 dB.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112600/09A RU2340050C1 (en) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | Quadrature directional coupler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007112600/09A RU2340050C1 (en) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | Quadrature directional coupler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2340050C1 true RU2340050C1 (en) | 2008-11-27 |
Family
ID=40193340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007112600/09A RU2340050C1 (en) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | Quadrature directional coupler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2340050C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447547C1 (en) * | 2011-02-15 | 2012-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Quadrature directional coupler |
RU2494502C2 (en) * | 2011-10-18 | 2013-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Miniature broadband quadrature directional coupler on lumped elements |
RU2693501C1 (en) * | 2018-10-03 | 2019-07-03 | Акционерное общество "Микроволновые системы" | Spiral ultra-wideband microstrip quadrature directional coupler |
-
2007
- 2007-04-04 RU RU2007112600/09A patent/RU2340050C1/en active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447547C1 (en) * | 2011-02-15 | 2012-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Quadrature directional coupler |
RU2494502C2 (en) * | 2011-10-18 | 2013-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") | Miniature broadband quadrature directional coupler on lumped elements |
RU2693501C1 (en) * | 2018-10-03 | 2019-07-03 | Акционерное общество "Микроволновые системы" | Spiral ultra-wideband microstrip quadrature directional coupler |
WO2020071955A1 (en) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | Акционерное общество "Микроволновые системы" | Spiral ultra-wideband microstrip quadrature directional coupler |
WO2020071956A1 (en) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | Акционерное общество "Микроволновые системы" | Spiral ultra-wideband microstrip quadrature directional coupler |
US11489244B2 (en) | 2018-10-03 | 2022-11-01 | Akcionernoe Obshestvo Microvolnovye Sistemy | Spiral ultra-wideband microstrip quadrature directional coupler |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5179513B2 (en) | High-frequency transmission line connection structure, wiring board, high-frequency module, and radar device | |
US7009467B2 (en) | Directional coupler | |
CN112272900B (en) | Spiral ultra-wideband microstrip orthogonal directional coupler | |
US8648669B1 (en) | Planar transmission-line interconnection and transition structures | |
RU2340050C1 (en) | Quadrature directional coupler | |
Mansouree et al. | Planar magic-tee using substrate integrated waveguide based on mode-conversion technique | |
US20080079632A1 (en) | Directional coupler for balanced signals | |
Chiu et al. | A PCB-compatible 3-dB coupler using microstrip-to-CPW via-hole transitions | |
CN103414004A (en) | 0-dB directional coupler based on multilayer technology | |
CN109585994B (en) | Miniature double-layer half-mode substrate integrated waveguide six-port device | |
RU2447547C1 (en) | Quadrature directional coupler | |
US12087993B2 (en) | Broadband and low cost printed circuit board based 180° hybrid couplers on a single layer board | |
US20090284326A1 (en) | Balanced hybrid coupler | |
Shastrakar et al. | Design and simulation of microstrip Butler matrix elements operating at 2.4 GHz for wireless applications | |
Zheng et al. | W-band waveguide 3dB directional coupler based on E-plane branch line bridge | |
Gruszczynski et al. | Design of high‐performance three‐strip 3‐DB directional coupler in multilayer technology with compensated parasitic reactances | |
US11056759B2 (en) | Hybrid coupler with sum and difference ports located on the same side | |
CN202384476U (en) | Ultra wide band power divider used in ultra wide band radar feed network | |
Yoshioka et al. | A directivity enhancement for directional couplers using additional coupled lines | |
KR100760193B1 (en) | Multilayered broadside coupler having branch lines | |
CN109286054B (en) | Ultra-wideband sum-difference device | |
JP5219857B2 (en) | Waveguide type rat race circuit | |
Deeb et al. | 2 to 4 GHz frequency discriminator for RF front-end instantaneous frequency measurement receivers | |
JP2005051332A (en) | Waveguide branching structure | |
Yu et al. | Tri-band branch line coupler with high isolation using coupled lines |