RU2364997C1 - Направленный ответвитель - Google Patents
Направленный ответвитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2364997C1 RU2364997C1 RU2008129068/09A RU2008129068A RU2364997C1 RU 2364997 C1 RU2364997 C1 RU 2364997C1 RU 2008129068/09 A RU2008129068/09 A RU 2008129068/09A RU 2008129068 A RU2008129068 A RU 2008129068A RU 2364997 C1 RU2364997 C1 RU 2364997C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strip lines
- directional coupler
- topology
- reduction
- dielectric layer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокации, радионавигации, связи, антенных системах и радиоизмерениях как самостоятельное устройство, а также в качестве функционального узла для построения делителей мощности, смесителей, модуляторов, дискриминаторов, сумматоров мощности, диаграммообразующих элементов. Ответвитель размещен в металлическом корпусе и выполнен на двух разделенных средним диэлектрическим слоем фольгированных диэлектрических подложках, на которых нанесена топология направленного ответвителя, состоящая из четырех отрезков подводящих симметричных полосковых линий и области полосковых линий с фронтальной связью. Для расширения рабочей полосы частот, уменьшения разброса коэффициента передачи, увеличения развязки, уменьшения габаритов в топологию направленного ответвителя введены четыре согласующих отрезка симметричных полосковых линий с комплексным сопротивлением, выполняющих функции нерезонансных трансформаторов, включенные между подводящими симметричными полосковыми линиями и областью с фронтальной связью, причем длина и ширина согласующих отрезков симметричных полосковых линий выбирается из условия оптимального согласования, а величина диэлектрической проницаемости среднего диэлектрического слоя либо не отличается от величины диэлектрической проницаемости подложки, либо отличается от нее на ±(20-30)%. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокации, радионавигации, связи, антенных системах и радиоизмерениях как самостоятельное устройство, а также в качестве функционального узла для построения делителей мощности, смесителей, модуляторов, дискриминаторов, сумматоров мощности, диаграммообразующих элементов.
Известны направленные ответвители шлейфного типа («Конструирование и расчет полосковых устройств»/ Под ред. И.С.Ковалева, М., «Сов. радио», 1974, стр.148), состоящие из двух параллельных передающих полосковых волноводов, связанных рядом параллельных шлейфов. Длина шлейфов и расстояние между ними равны четверти длины волны в полосковом волноводе на средней частоте. Ответвленная в дополнительный канал мощность распространяется в нем в том же направлении, как и в основном полосковом волноводе. Фазовый сдвиг напряжений на выходных плечах такого ответвителя составляет 90°.
Недостатками этого технического решения являются сравнительно узкая рабочая полоса и относительно большие габаритные размеры.
Наиболее близким по технической сущности является направленный ответвитель, выполненный на симметричных полосковых линиях передачи («Конструирование и расчет полосковых устройств»/ Под ред. И.С.Ковалева, М., «Сов. радио», 1974 г., cтp.162-165) и представляющий собой полностью симметричное взаимное четырехплечное устройство (восьмиполюсник), осуществляющее направленный отбор некоторой части высокочастотного сигнала из одного (основного) в другой (дополнительный) канал. Он выполнен на трех диэлектрических платах симметричными полосковыми волноводами с фронтальной связью, расположенными параллельно заземленным пластинам. Длина области связи при этом составляет ~λн/4, где λн - длина волны в диэлектрике нижней границы частотного диапазона.
При идеальном согласовании одно из плеч дополнительного канала развязано, и мощность в него не поступает. Входная мощность при этом распределяется в двух других (рабочих) плечах направленного ответвителя в соответствии с выбранной величиной связи между каналами, а напряжения в рабочих плечах имеют фазовый сдвиг, равный 90°.
К недостаткам прототипа можно отнести большой разброс коэффициента передачи на краях рабочего диапазона, а также недостаточную развязку.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что направленный ответвитель размещен в металлическом корпусе и выполнен на двух разделенных средним диэлектрическим слоем фольгированных диэлектрических подложках, на которых нанесена топология направленного ответвителя, состоящая из четырех отрезков подводящих симметричных полосковых линий и области полосковых линий с фронтальной связью.
Новыми признаками заявляемого изобретения является то, что в топологию направленного ответвителя введены четыре согласующих отрезка симметричных полосковых линий с комплексным сопротивлением, выполняющих функции нерезонансных трансформаторов, включенные между подводящими симметричными полосковыми линиями и областью с фронтальной связью, причем длина и ширина согласующих отрезков симметричных полосковых линий выбирается из условия оптимального согласования, а величина диэлектрической проницаемости среднего диэлектрического слоя, либо не отличается от величины диэлектрической проницаемости подложки, либо отличается от нее на ±(20-30)%. Топология направленного ответвителя может быть нанесена либо с двух сторон среднего диэлектрического слоя либо на одной стороне среднего диэлектрического слоя и на противоположной ей стороне диэлектрической подложки.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение рабочей полосы частот, снижение КСВН в рабочей полосе частот, уменьшение разброса коэффициента передачи, увеличение развязки, уменьшение габаритов.
На фиг.1 представлен пример выполнения направленного ответвителя.
На фиг.2 показана диаграмма согласования направленного ответвителя в полосе частот fн - 1,55fн, где fн - нижняя граница полосы рабочих частот.
На фиг.3 представлена зависимость развязки от частоты в диапазоне fн - 1,55fн.
На фиг.4 показана зависимость коэффициента передачи направленного ответвителя от частоты в диапазоне fн-1,55fн.
Направленный ответвитель (фиг.1) состоит из двух внешних фольгированных диэлектрических подложек 1, разделенных средним диэлектрическим слоем 2. Топология заявляемого устройства содержит область электромагнитной связи 3, подводящие симметричные полосковые линии 41, 42 43, 44 и четыре согласующих отрезка симметричных полосковых линий с комплексным сопротивлением 51, 52, 53, 54.
Направленный ответвитель работает следующим образом.
При подаче СВЧ-сигнала на вход 41 направленного ответвителя входная мощность распределяется в выходных плечах 43, 44 устройства в соответствии с выбранной величиной связи между каналами, которую можно варьировать, изменяя толщину среднего диэлектрического слоя 2, то есть зазор между проводниками области электромагнитной связи 3, а также их ширину. Согласующие отрезки полосковых линий 51, 52, 53, 54 используются для компенсации реактивного сопротивления, что приводит к уменьшению отражений сигнала на выходах устройства.
Как видно на фиг.2-4, при равноамплитудном делении значение КСВН на входах направленного ответвителя не превышает значения 1,15 во всем рабочем диапазоне, разброс коэффициента передачи составляет ±0,15 дБ, а развязка в данном случае не хуже 25 дБ.
Практическое преимущество использования средней диэлектрической платы с отличным от внешних плат значением диэлектрической проницаемости заключается в возможности получения устройства с уменьшенными габаритными размерами, а кроме того, позволяет осуществлять подбор средней платы по толщине из стандартного ряда фольгированных диэлектриков, что значительно упрощает технологию изготовления направленных ответвителей.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает создание малогабаритного широкополосного направленного ответвителя с малым значением КВСН на входах, улучшенной развязкой и уменьшенным разбросом коэффициента передачи во всем рабочем диапазоне частот.
Claims (3)
1. Направленный ответвитель, размещенный в металлическом корпусе и выполненный на двух разделенных средним диэлектрическим слоем фольгированных диэлектрических подложках, на которые нанесена топология направленного ответвителя, состоящая из четырех отрезков подводящих симметричных полосковых линий и области полосковых линий с фронтальной связью, отличающийся тем, что в топологию направленного ответвителя введены четыре согласующих отрезка симметричных полосковых линий с комплексным сопротивлением, включенных между подводящими симметричными полосковыми линиями и областью с фронтальной связью, причем длина и ширина согласующих отрезков симметричных полосковых линий выбирается из условия оптимального согласования, а величина диэлектрической проницаемости среднего диэлектрического слоя либо не отличается от величины диэлектрической проницаемости подложки, либо отличается от нее на ±(20-30)%.
2. Направленный ответвитель по п.1, отличающийся тем, что топология направленного ответвителя нанесена с двух сторон среднего диэлектрического слоя.
3. Направленный ответвитель по п.1, отличающийся тем, что топология направленного ответвителя нанесена на одной стороне среднего диэлектрического слоя и на противоположной ей стороне диэлектрической подложки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008129068/09A RU2364997C1 (ru) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Направленный ответвитель |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008129068/09A RU2364997C1 (ru) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Направленный ответвитель |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2364997C1 true RU2364997C1 (ru) | 2009-08-20 |
Family
ID=41151403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008129068/09A RU2364997C1 (ru) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Направленный ответвитель |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2364997C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2571302C1 (ru) * | 2014-10-07 | 2015-12-20 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Направленный ответвитель |
| RU2623666C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2017-06-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Трехканальный направленный ответвитель свч сигнала на магнитостатических волнах |
| CN107104261A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-08-29 | 东莞质研工业设计服务有限公司 | 一种同频合路器 |
| RU2789181C1 (ru) * | 2022-07-26 | 2023-01-30 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Широкополосная цепь подачи постоянного тока в полосковую линию |
-
2008
- 2008-07-15 RU RU2008129068/09A patent/RU2364997C1/ru active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2571302C1 (ru) * | 2014-10-07 | 2015-12-20 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Направленный ответвитель |
| RU2623666C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2017-06-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Трехканальный направленный ответвитель свч сигнала на магнитостатических волнах |
| CN107104261A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-08-29 | 东莞质研工业设计服务有限公司 | 一种同频合路器 |
| CN107104261B (zh) * | 2017-05-25 | 2019-09-03 | 平湖市飞天人图文设计有限公司 | 一种同频合路器 |
| RU2789181C1 (ru) * | 2022-07-26 | 2023-01-30 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Широкополосная цепь подачи постоянного тока в полосковую линию |
| RU2803458C1 (ru) * | 2022-10-10 | 2023-09-13 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" | Широкополосная цепь простой топологии для подачи постоянного тока в полосковую линию |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kazemi et al. | Development of an ultra wide band GCPW to SIW transition | |
| EP3109942B1 (en) | Array antenna | |
| US20220294107A1 (en) | 5G MIMO Antenna Array With Reduced Mutual Coupling | |
| RU2693501C1 (ru) | Спиральный сверхширокополосный микрополосковый квадратурный направленный ответвитель | |
| Zhang et al. | Broadband half-mode substrate integrated waveguide (HMSIW) Wilkinson power divider | |
| Bin et al. | The research of broadband millimeter-wave Vivaldi array antenna using SIW technique | |
| RU2364997C1 (ru) | Направленный ответвитель | |
| Kazemi et al. | Design of a wide band eight-way compact SIW power combiner fed by a low loss GCPW-to-SIW transition | |
| CN114256580A (zh) | 一种基于新型t波导的功率分配/合成器 | |
| CN219393671U (zh) | 太赫兹波导定向耦合器、电路结构及电子设备 | |
| CN107819201B (zh) | 一种适用于5g毫米波通信的紧凑型渐变缝隙阵列天线 | |
| Quan et al. | An unequal power divider based on ridge gap waveguide | |
| Ali et al. | Printed RGW 3-dB backward coupler for millimeter wave applications | |
| Hassan et al. | Microstrip ridge gap waveguide hybrid coupler at 60 GHz | |
| Sun et al. | A compact broadband hybrid ridged SIW and GCPW coupler | |
| Chen et al. | Design of an ultra-wideband compact 90-degree 3dB coupler for image-rejection up-converter | |
| Tiwari et al. | Design and characterization of multi-layer substrate integrated waveguide (SIW) slot coupler | |
| Zürcher et al. | A new power divider architecture for suspended strip line | |
| Nedil et al. | Design of a new directional coupler using CPW multilayer technology | |
| Gatti et al. | A new wide-band six-port junction based on substrate integrated coaxial line (SICL) technology | |
| CN105322260A (zh) | 电磁波模变换器 | |
| Naser-Moghadasi et al. | Compact ultra-wideband phase shifter | |
| Javadzadeh et al. | An ultra-wideband 3-db quadrature hybrid with multisection broadside stripline tandem structure | |
| Xu et al. | An ultra-wideband 3-db coupler using multilayer substrate integrated stripline | |
| Ghazali et al. | Design of wideband rectangular-shaped coupler with virtual short stubs for wireless communication applications |