RU2474041C1 - Cophased power divider with unequal division - Google Patents

Cophased power divider with unequal division Download PDF

Info

Publication number
RU2474041C1
RU2474041C1 RU2012101565/08A RU2012101565A RU2474041C1 RU 2474041 C1 RU2474041 C1 RU 2474041C1 RU 2012101565/08 A RU2012101565/08 A RU 2012101565/08A RU 2012101565 A RU2012101565 A RU 2012101565A RU 2474041 C1 RU2474041 C1 RU 2474041C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transmission lines
power divider
wave
unequal division
quarter
Prior art date
Application number
RU2012101565/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Викторович Иванов
Евгений Васильевич Манаенков
Геннадий Викторович Панченко
Сергей Николаевич Терехин
Александр Викторович Хомяков
Original Assignee
Открытое акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения filed Critical Открытое акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения
Priority to RU2012101565/08A priority Critical patent/RU2474041C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2474041C1 publication Critical patent/RU2474041C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmitters (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: cophased power divider with unequal division includes input arm 1 for supply of microwave energy, the first T-joint of transmission lines 2 and nondissipative stub 3, the second T-joint of transmission lines 4 and nondissipative stub 5, the third T-joint of transmission lines 6 and nondissipative stub 7, the fourth T-joint of transmission lines 8 and nondissipative stub 9, the first 10 and the second 11 output arms and resistor 12.
EFFECT: reduction of overall dimensions of power divider at maintaining its electrical parameters.
3 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и предназначено для распределения входного сигнала с заданным соотношением мощностей и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах, например, для формирования амплитудного распределения в приемопередающих фазированных антенных решетках (ФАР).The present invention relates to the technique of ultra-high frequencies (microwave) and is intended for distribution of the input signal with a given power ratio and can be used in various radio engineering devices, for example, to form the amplitude distribution in phased array transceiver antennas (PAR).

Известен простейший синфазный делитель мощности с неравным делением тройникового типа, представляющий собой разветвление линии передачи (Малорацкий Л.Г. Микроминиатюризация элементов и устройств СВЧ. - М.: Советское радио, 1976, с.164-165, рис.2.27).The simplest common-mode power divider with unequal division of the tee type is known, which is a branching of the transmission line (Maloratsky L.G. Microminiaturization of microwave elements and devices. - M.: Soviet Radio, 1976, p.164-165, Fig. 2.27).

Недостатком такого синфазного делителя мощности с неравным делением являетсяThe disadvantage of such an in-phase power divider with unequal division is

- отсутствие развязки выходных плеч;- lack of isolation of the output shoulders;

- согласование входов в узкой полосе частот.- matching inputs in a narrow frequency band.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является кольцевой синфазный делитель мощности с неравным делением (Малорацкий Л.Г. Микроминиатюризация элементов и устройств СВЧ. - М.: Советское радио, 1976, с.168). Он содержит входное плечо для подвода СВЧ-энергии, первую и вторую четвертьволновые линии передачи, подключенные к входному плечу, связанные между собой резистором и присоединенные через третью и четвертую четвертьволновые линии передачи к первому и второму выходным плечам делителя.The closest in technical essence to the proposed solution is an in-phase ring power divider with unequal division (L. Maloratsky, Microminiaturization of microwave elements and devices. - M.: Soviet radio, 1976, p.168). It contains an input arm for supplying microwave energy, the first and second quarter-wave transmission lines connected to the input arm, connected by a resistor and connected through the third and fourth quarter-wave transmission lines to the first and second output arms of the divider.

Недостатком такого синфазного делителя мощности с неравным делением являются большие габаритные размеры в низкочастотном диапазоне.The disadvantage of this in-phase power divider with unequal division is the large overall dimensions in the low frequency range.

Перед авторами стояла задача уменьшения габаритных размеров синфазного делителя мощности с неравным делением при его работе в низкочастотных диапазонах при сохранении его электрических параметров.The authors were faced with the task of reducing the overall dimensions of the common-mode power divider with unequal division when it operates in the low-frequency ranges while maintaining its electrical parameters.

Данная задача решена за счет того, что в синфазном делителе мощности с неравным делением хотя бы часть четвертьволновых линий передачи заменена эквивалентной структурой, представляющей собой Т-соединение двух последовательно соединенных линий передачи с равными волновыми сопротивлениями и электрическими длинами и реактивного шлейфа, величины волновых сопротивлений и электрические длины которых выбираются из условия получения волнового сопротивления и электрической длины эквивалентной структуры, равного волновому сопротивлению исходной четвертьволновой линии передачи.This problem is solved due to the fact that in a common-mode power divider with unequal division, at least part of the quarter-wave transmission lines is replaced by an equivalent structure, which is a T-connection of two series-connected transmission lines with equal wave resistances and electric lengths and a reactive loop, the values of wave resistances and the electrical lengths of which are selected from the conditions for obtaining the wave resistance and the electric length of an equivalent structure equal to the wave resistance and Khodnev quarter-wave transmission line.

Реактивный шлейф выполнен в виде участка разомкнутой линии.The jet loop is made in the form of an open line section.

Реактивный шлейф выполнен в виде участка короткозамкнутой линии.The jet loop is made in the form of a section of a short-circuited line.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение габаритных размеров синфазного делителя мощности с неравным делением при его работе в низкочастотных диапазонах.The technical result of the invention is to reduce the overall dimensions of the common-mode power divider with unequal division when it is operating in the low-frequency ranges.

Заявляемый синфазный делитель мощности с неравным делением обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.The inventive in-phase power divider with unequal division has a combination of essential features not known from the prior art for products of this purpose, which allows us to conclude that the criterion of "novelty" for the invention.

Заявляемый синфазный делитель мощности с неравным делением, по мнению заявителей и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.The inventive in-phase power divider with unequal division, according to applicants and authors, meets the criterion of "inventive step", because for specialists, it does not explicitly follow from the prior art, i.e. not known from available sources of scientific, technical and patent information at the filing date.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется при помощи чертежей, где:The essence of the invention is illustrated using the drawings, where:

на фиг.1 приведена схема четвертьволновой линии передачи и ее эквивалентной структуры;figure 1 shows a diagram of a quarter-wave transmission line and its equivalent structure;

на фиг.2 приведена топология синфазного делителя мощности с неравным делением в полосковом исполнении;figure 2 shows the topology of the in-phase power divider with unequal division in strip design;

на фиг.3 приведены расчетные частотные характеристики развязки С23, затухания С21, C31 и КСВН синфазного делителя мощности с коэффициентом деления по напряжению KU=1.23 в полосковом исполнении.figure 3 shows the calculated frequency characteristics of isolation C 23 , attenuation C 21 , C 31 and VSWR common mode power divider with a voltage division factor K U = 1.23 in strip design.

Синфазный делитель мощности с неравным делением содержит входное плечо 1 для подвода СВЧ-энергии, первое Т-соединение линий передачи 2 и реактивного шлейфа 3, второе Т-соединение линий передачи 4 и реактивного шлейфа 5, третье Т-соединение линий передачи 6 и реактивного шлейфа 7, четвертое Т-соединение линий передачи 8 и реактивного шлейфа 9, первое 10 и второе 11 выходные плечи и резистор 12.An in-phase power divider with unequal division contains an input arm 1 for supplying microwave energy, a first T-connection of transmission lines 2 and a jet loop 3, a second T-connection of transmission lines 4 and a jet loop 5, a third T-connection of transmission lines 6 and a jet loop 7, the fourth T-connection of the transmission lines 8 and the jet loop 9, the first 10 and second 11 output arms and resistor 12.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При возбуждении входного плеча 1 синфазного делителя мощности с неравным делением СВЧ-сигнал делится между первым Т-соединением линий передачи 2 и реактивного шлейфа 3 и вторым Т-соединением линий передачи 4 и реактивного шлейфа 5, которые являются эквивалентными структурами четвертьволновых линий передачи с волновыми сопротивлениями, выбираемыми из условия получения требуемого коэффициента деления. При этом волна разделенного СВЧ-сигнала создает одинаковые потенциалы на концах резистора 12 и ток синфазной волны не течет через резистор 12. Далее СВЧ-сигналы проходят через третье Т-соединение линий передачи 6 и реактивного шлейфа 7 и четвертое Т-соединение линий передачи 8 и реактивного шлейфа 9, которые являются эквивалентными структурами четвертьволновых линий передачи, в первое 10 и второе 11 выходные плечи соответственно.When the input arm 1 of an in-phase power divider with unequal division is excited, the microwave signal is divided between the first T-connection of transmission lines 2 and a reactive loop 3 and the second T-connection of transmission lines 4 and a reactive loop 5, which are equivalent structures of quarter-wave transmission lines with wave resistances selected from the conditions for obtaining the desired division coefficient. In this case, the wave of the divided microwave signal creates the same potentials at the ends of the resistor 12 and the common-mode wave current does not flow through the resistor 12. Next, the microwave signals pass through the third T-connection of transmission lines 6 and a reactive loop 7 and the fourth T-connection of transmission lines 8 and jet loop 9, which are equivalent structures of quarter-wave transmission lines, in the first 10 and second 11 output shoulders, respectively.

При возбуждении выходного плеча 10 синфазного делителя мощности с неравным делением СВЧ-сигнал, прошедший через третье Т-соединение линий передачи 6 и реактивного шлейфа 7 и первое Т-соединение линий передачи 2 и реактивного шлейфа 3, делится между выходным плечом 1 и вторым Т-соединением линий передачи 4 и реактивного шлейфа 5. Далее СВЧ-сигнал, прошедший через второе Т-соединение линий передачи 4 и реактивного шлейфа 5, доходит до резистора 12. Поскольку первое Т-соединение линий передачи 2 и реактивного шлейфа 3 и второе Т-соединение линий передачи 4 и реактивного шлейфа 5 являются эквивалентными структурами четвертьволновых линий передачи, то СВЧ-сигнал, пришедший через них на резистор 12, оказывается в противофазе СВЧ-сигналу, пришедшему к резистору 12 по третьему Т-соединению линий передачи 6 и реактивного шлейфа 7. В результате на концах резистора 12 образуется разность потенциалов и прошедший через второе Т-соединение линий передачи 4 и реактивного шлейфа 5 СВЧ-сигнал поглощается в резисторе 12. Таким образом, выходные плечи 10 и 11 будут между собой развязаны.When the output arm 10 of the in-phase power divider with unequal division is excited, the microwave signal transmitted through the third T-connection of transmission lines 6 and the jet loop 7 and the first T-connection of transmission lines 2 and the jet loop 3 is divided between the output arm 1 and the second T- by connecting the transmission lines 4 and the jet cable 5. Next, the microwave signal passing through the second T-connection of the transmission lines 4 and the jet cable 5 reaches the resistor 12. Since the first T-connection of the transmission lines 2 and the jet cable 3 and the second T-connection lines in front Since 4 and reactive loop 5 are equivalent structures of quarter-wave transmission lines, then the microwave signal coming through them to resistor 12 is in antiphase to the microwave signal coming to resistor 12 through the third T-connection of transmission lines 6 and reactive loop 7. B As a result, at the ends of the resistor 12, a potential difference is formed and the microwave signal transmitted through the second T-connection of the transmission lines 4 and the reactive loop 5 is absorbed in the resistor 12. Thus, the output arms 10 and 11 will be decoupled from each other.

На предприятии-заявителе изготовлены опытные образцы синфазных делителей мощности с неравным делением на симметричной полосковой линии, работающие в S и L-диапазонах длин волн, с коэффициентами деления по напряжению, равными 1, 1.055, 1.113, 1.171, 1.23, 1.289, 1.348 и 1.409, испытания которых подтвердили преимущества по сравнению с известными устройствами, в том числе с прототипом, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.At the applicant enterprise, prototypes of common-mode power dividers with unequal division on a symmetrical strip line, operating in the S and L bands of wavelengths, with voltage division factors of 1, 1.055, 1.113, 1.171, 1.23, 1.289, 1.348 and 1.409 were made , tests of which have confirmed the advantages compared with known devices, including the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "industrial applicability" for the invention is met.

Claims (3)

1. Синфазный делитель мощности с неравным делением, содержащий входное плечо для подвода СВЧ-энергии, первую и вторую четвертьволновые линии передачи, подключенные к входному плечу, связанные между собой резистором и присоединенные через третью и четвертую четвертьволновые линии передачи к первому и второму выходным плечам делителя, отличающийся тем, что хотя бы часть четвертьволновых линий передачи заменена эквивалентной структурой, представляющей собой Т-соединение двух последовательно соединенных линий передачи с равными волновыми сопротивлениями и электрическими длинами и реактивного шлейфа, величины волновых сопротивлений и электрические длины которых выбраны из условия получения волнового сопротивления и электрической длины эквивалентной структуры, равного волновому сопротивлению исходной четвертьволновой линии передачи.1. In-phase power divider with unequal division, containing an input arm for supplying microwave energy, the first and second quarter-wave transmission lines connected to the input arm, connected by a resistor and connected through the third and fourth quarter-wave transmission lines to the first and second output arms of the divider , characterized in that at least part of the quarter-wave transmission lines is replaced by an equivalent structure, which is a T-connection of two series-connected transmission lines with equal wave and resistances and electric lengths and a reactive loop, the values of the wave resistances and electric lengths of which are selected from the conditions for obtaining the wave resistance and electric length of an equivalent structure equal to the wave resistance of the original quarter-wave transmission line. 2. Синфазный делитель мощности с неравным делением по п.1, отличающийся тем, что реактивный шлейф выполнен в виде участка разомкнутой линии.2. The common-mode power divider with unequal division according to claim 1, characterized in that the reactive loop is made in the form of an open line section. 3. Синфазный делитель мощности с неравным делением по п.1, отличающийся тем, что реактивный шлейф выполнен в виде участка короткозамкнутой линии. 3. In-phase power divider with unequal division according to claim 1, characterized in that the jet loop is made in the form of a section of a short-circuited line.
RU2012101565/08A 2012-01-17 2012-01-17 Cophased power divider with unequal division RU2474041C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101565/08A RU2474041C1 (en) 2012-01-17 2012-01-17 Cophased power divider with unequal division

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012101565/08A RU2474041C1 (en) 2012-01-17 2012-01-17 Cophased power divider with unequal division

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2474041C1 true RU2474041C1 (en) 2013-01-27

Family

ID=48807165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012101565/08A RU2474041C1 (en) 2012-01-17 2012-01-17 Cophased power divider with unequal division

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2474041C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117080707A (en) * 2023-10-17 2023-11-17 成都世源频控技术股份有限公司 Broadband high-frequency integrated high-amplitude phase consistency one-to-eight unequal power divider

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2115199C1 (en) * 1997-01-23 1998-07-10 Военная академия связи Power divider ( its variants )
EP1906484A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-02 Selex Communications S.P.A. Distributed capacitive component in strip lines, filter, transformer, resonator and divider arrangements
RU2343602C1 (en) * 2007-09-17 2009-01-10 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт измерительной аппаратуры (ЦНИИИА) Two-channel step power divider
RU2392702C2 (en) * 2008-05-05 2010-06-20 Федеральное государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт "СПЕЦВУЗАВТОМАТИКА" Strip power divider
US20110043301A1 (en) * 2009-08-24 2011-02-24 Raytheon Company Multi-Layer Radial Power Divider/Combiner

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2115199C1 (en) * 1997-01-23 1998-07-10 Военная академия связи Power divider ( its variants )
EP1906484A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-02 Selex Communications S.P.A. Distributed capacitive component in strip lines, filter, transformer, resonator and divider arrangements
RU2343602C1 (en) * 2007-09-17 2009-01-10 Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт измерительной аппаратуры (ЦНИИИА) Two-channel step power divider
RU2392702C2 (en) * 2008-05-05 2010-06-20 Федеральное государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт "СПЕЦВУЗАВТОМАТИКА" Strip power divider
US20110043301A1 (en) * 2009-08-24 2011-02-24 Raytheon Company Multi-Layer Radial Power Divider/Combiner

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117080707A (en) * 2023-10-17 2023-11-17 成都世源频控技术股份有限公司 Broadband high-frequency integrated high-amplitude phase consistency one-to-eight unequal power divider
CN117080707B (en) * 2023-10-17 2023-12-29 成都世源频控技术股份有限公司 Broadband high-frequency integrated high-amplitude phase consistency one-to-eight unequal power divider

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011135802A (en) ANTENNA DEVICE AND COMMUNICATION DEVICE
Wang Non-reciprocity with time-varying transmission lines (TVTLs)
CN103367853A (en) Dual-band reconfigurable power divider
RU2474041C1 (en) Cophased power divider with unequal division
RU2559711C2 (en) Power divider
RU2553095C1 (en) Power divider
RU113421U1 (en) Microwave signal splitter
JP2016052111A (en) Impedance converter
EP2869466B1 (en) Amplifier circuit
RU2601533C1 (en) Power divider
EP3273539A1 (en) Loop antenna
Bose et al. Design of a wideband down-conversion mixer in X-band
Afanasiev et al. A novel design of ultra-wideband strip-line power divider for 2–18 GHz
RU2658093C1 (en) Method of construction of compact power divider of microwave
RU2526742C2 (en) Multichannel power divider
Ianconescu et al. Simulation and theory of TEM transmission lines radiation losses
RU2574471C1 (en) Multicomponent differential shf shifter
RU161585U1 (en) AGREED ULTRA-HIGH FREQUENCY QUASYHARMONIC SIGNAL POWER DIVIDER
RU148929U1 (en) DIVIDER WITH ADJUSTABLE DIVISION FACTOR
RU2592047C1 (en) Balancing device
Isaev et al. Ultrawideband fixed phase shifters based on coupled transmission lines with stubs
RU2619799C1 (en) Fixed phase shift of microwave
RU138549U1 (en) Microwave Signal Divider
RU2534956C1 (en) BROADBAND π/2 PHASE CHANGER
US11038282B2 (en) Energy absorbing circuit