RU2534956C1 - ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ НА π/2 - Google Patents
ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ НА π/2 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2534956C1 RU2534956C1 RU2013144599/08A RU2013144599A RU2534956C1 RU 2534956 C1 RU2534956 C1 RU 2534956C1 RU 2013144599/08 A RU2013144599/08 A RU 2013144599/08A RU 2013144599 A RU2013144599 A RU 2013144599A RU 2534956 C1 RU2534956 C1 RU 2534956C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coaxial line
- segment
- capacitor
- resistor
- phase shifter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Abstract
Широкополосный фазовращатель на π/2 относится к области радиотехники. Достигаемый технический результат - обеспечение постоянного фазового сдвига опорного напряжения в широкой полосе промежуточных частот и повышение широкополостности. Фазовращатель содержит два идентичных отрезка коаксиальной линии 2, 4, резистор 3, цепочку из параллельно соединенных конденсатора 5 и резистора 6, источник опорного напряжения 7, конденсатор 1 . 5 ил.
Description
Широкополосный фазовращатель на π/2 относится к области радиотехники, а именно к обработке радиосигналов на промежуточной частоте, и может быть использован в радиолокационной технике при получении квадратурных сигналов.
Известно устройство «Сверхвысокочастотный мост», которое может быть использовано в качестве фазовращателя в широкополосных системах радиосвязи, телекоммуникаций и радиолокации (см. патент РФ на изобретение №2190905, МПК H01P 5/18, H03H 7/48 от 10.10.2002), содержащее два идентичных проводника одинаковой электрической длины, окруженных сплошным металлическим экраном, задействован отрезок коаксиального кабеля с волновым сопротивлением, равным величине подключаемых нагрузок, и электрической длиной, равной электрической длине проводников. Кабель расположен параллельно металлическому экрану вне его, а концы центрального проводника кабеля соединены с соответствующими торцами экрана.
Недостатком устройства является низкая широполостность на частотах от 100 МГц до 300 МГц.
Наиболее близкое к изобретению по технической сущности является устройство «Сверхвысокочастотный мост», описанный в работе: Д.М. Сазонов, А.Н. Гридин, Б.А. Мишустин "Устройства СВЧ", М.: Высшая школа, 1981, стр.118-121, который может быть использован в качестве фазовращателя на π/2. Этот фазовращатель, являясь частным случаем направленного ответвителя на линиях передачи с T-волной, образован двумя идентичными коаксиальными линиями, окруженными сплошным металлическим экраном. Такое конструктивное исполнение моста позволяет обеспечить как в коаксиальном, так и в полосковом вариантах постоянный, равный 90°, сдвиг фаз между выходными сигналами во всем диапазоне рабочих частот.
Однако неравномерность амплитудно-частотной характеристики выходных сигналов существенно увеличивается по мере роста коэффициента перекрытия диапазона, достигая 1,5 дБ в октавной полосе частот, что приводит к уменьшению широкополостности.
Техническим результатом изобретения является обеспечение постоянного фазового сдвига опорного напряжения в широкой полосе промежуточных частот и повышение широкополостности.
Технический результат достигается тем, что известный широкополосный фазовращатель на π/2, содержащий два идентичных отрезка коаксиальных линий, образующих распределенные LC контуры, включенные параллельно, снабжен источником опорного напряжения, один конец конденсатора соединен с концом одного отрезка коаксиальной линии, другой конец которой соединен с выводом резистора, оплетка отрезка коаксиальной линии соединена с оплеткой другого отрезка коаксиальной линии, выходной конец резистора соединен с одним концом другого отрезка коаксиальной линии, общая точка соединения которых подключена к одному концу параллельно соединенной цепочки из других конденсатора и резистора, другой конец цепочки соединен с оплеткой другого отрезка коаксиальной линии и минусовым выводом источника опорного напряжения, плюсовой конец которого соединен с точкой соединения другого вывода конденсатора и вторым отрезком коаксиальной линии.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена электрическая схема фазовращателя, на фиг.2 показана эквивалентная схема фазовращателя, на фиг.3 представлена векторная диаграмма напряжений на элементах схемы, фиг.4 - экспериментальная фазочастотная характеристика фазовращателя, на фиг.5 - экспериментальная кривая зависимости фазы выходного сигнала фазовращателя от изменения уровня входного сигнала.
Широкополосный фазовращатель на π/2 содержит конденсатор 1, один конец которого соединен с концом первого отрезка коаксиальной линии 2, другой конец которой соединен с входным концом резистора 3. Оплетка первого отрезка коаксиальной линии 2 соединена с оплеткой идентичного второго отрезка коаксиальной линии 4. Выходной вывод резистора 3 соединен с одним концом отрезка коаксиальной линии 4, общая точка соединения которых подключена к одному концу параллельно соединенной цепочки из конденсатора 5 и резистора 6, другой конец которой соединен с оплеткой отрезка коаксиальной линии 4 и минусовым выводом источника опорного напряжения 7, плюсовой конец которого соединен с точкой соединения другого конца конденсатора 1 и отрезком коаксиальной линии 4.
Широкополосный фазовращатель на π/2 работает следующим образом.
Сигнал промежуточной частоты F=150.0 от источника опорного напряжения 7 поступает на конденсатор 1 и вход второго отрезка коаксиальной линии 4. Два одинаковых отрезка коаксиальной линии создают одинаковый фазовый сдвиг входного сигнала. Изменение величины сопротивления резистора 3 на выходе первого отрезка коаксиальной линии 2 обеспечивает в небольших пределах регулировку фазового сдвига входного сигнала. Векторная диаграмма показывает, что при изменении частоты входного сигнала в полосе 50.0 МГц будет изменяться угловой сдвиг векторов U1 и U2 на одинаковую величину относительно входного сигнала, при этом сдвиг между векторами входного и выходного сигналов будет сохраняться 90°. На конденсаторе 1 фаза поворачивается на 90° относительно входного сигнала Uвх. На коаксиальной линии 2 напряжение U1 сдвинуто по фазе относительно напряжения Uc1 на конденсаторе 1 на угол 45°, этот фазовый сдвиг определяется длиной отрезка коаксиальной линии. Сумма напряжений на эквивалентном контуре U1 и на конденсаторе 1, а также на втором эквивалентном контуре U2 создает выходное напряжение, сдвинутое по фазе относительно входного сигнала Uвх на π/2. Оплетки обоих отрезков коаксиальных линий объединяются между собой минусовым выводом источника опорного напряжения и выводом параллельной цепочки конденсатора 5 и резистора 6, что приводит к обеспечению работоспособности фазовращателя.
Широкополосность и неизменность фазового сдвига π/2 обеспечивается одинаковостью длин отрезков коаксиальных линий.
Экспериментально полученная фазочастотная характеристика фазовращателя показывает, что полностью обеспечивается широкополосность фазовой характеристики фазовращателя на уровне 90°. Неквадратурность сигналов не превышает 5° в полосе 60 МГц. Включение параллельной цепочки конденсатора 5 и резистора 6 обеспечивает подстройку фазовращателя в необходимых пределах.
Качество фазовращателя определяется сохранением постоянного коэффициента передачи в широкой полосе частот входного сигнала, сохранением величины фазового сдвига фазовращателя при изменении уровня входного сигнала от (-6 дБ) до (-50 дБ). Требуемые параметры фазовращателя подтверждаются экспериментальными измерениями. Как видно из графика экспериментальных измерений, при изменении уровня входного сигнала на рабочей частоте f=150.0 МГц в пределах 0…-50 дБ сдвиг фазы линии задержки 90° практически не меняется.
Неизменность фазового сдвига с помощью фазовращателя на 90° является необходимым условием при формировании квадратурных сигналов.
Использование изобретения позволяет обеспечить постоянный фазовый сдвиг опорного напряжения в широкой полосе промежуточных частот и повысить широкополосность фазовращателя.
Claims (1)
- Широкополосный фазовращатель на π/2, содержащий два идентичных отрезка коаксиальных линий, образующих распределенные LC контуры, включенные параллельно, отличающийся тем, что снабжен источником опорного напряжения, один конец конденсатора соединен с концом одного отрезка коаксиальной линии, другой конец которой соединен с выводом резистора, оплетка отрезка коаксиальной линии соединена с оплеткой другого отрезка коаксиальной линии, выходной конец резистора соединен с одним концом другого отрезка коаксиальной линии, общая точка соединения которых подключена к одному концу параллельно соединенной цепочки из других конденсатора и резистора, другой конец цепочки соединен с оплеткой другого отрезка коаксиальной линии и минусовым выводом источника опорного напряжения, плюсовой конец которого соединен с точкой соединения другого вывода конденсатора и вторым отрезком коаксиальной линии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013144599/08A RU2534956C1 (ru) | 2013-10-04 | 2013-10-04 | ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ НА π/2 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013144599/08A RU2534956C1 (ru) | 2013-10-04 | 2013-10-04 | ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ НА π/2 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2534956C1 true RU2534956C1 (ru) | 2014-12-10 |
Family
ID=53285722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013144599/08A RU2534956C1 (ru) | 2013-10-04 | 2013-10-04 | ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ НА π/2 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2534956C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU170325U1 (ru) * | 2016-12-30 | 2017-04-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Широкополосный прецизионный фазовращатель |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2072595C1 (ru) * | 1993-03-11 | 1997-01-27 | СП "ЭЛВА ИНТРОТЭКС Ко., Лтд." | Широкополосное гибридное устройство |
| US6998936B2 (en) * | 2001-10-13 | 2006-02-14 | Marconi Communications Gmbh | Broadband microstrip directional coupler |
| 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 |
-
2013
- 2013-10-04 RU RU2013144599/08A patent/RU2534956C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2072595C1 (ru) * | 1993-03-11 | 1997-01-27 | СП "ЭЛВА ИНТРОТЭКС Ко., Лтд." | Широкополосное гибридное устройство |
| US6998936B2 (en) * | 2001-10-13 | 2006-02-14 | Marconi Communications Gmbh | Broadband microstrip directional coupler |
| 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 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU170325U1 (ru) * | 2016-12-30 | 2017-04-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Широкополосный прецизионный фазовращатель |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhu et al. | A compact tunable directional coupler with continuously tuned differential phase | |
| JP2007194870A (ja) | 方向性結合器 | |
| US9813264B2 (en) | Millimeter wave phase shifters using tunable transmission lines | |
| CN104579221A (zh) | 高频电路模块 | |
| US8789003B1 (en) | Millimeter wave phase shifters using tunable transmission lines | |
| RU2011135802A (ru) | Антенное устройство и устройство связи | |
| EA038589B1 (ru) | Симметрирующее устройство широкополосной антенны | |
| RU2534956C1 (ru) | ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ НА π/2 | |
| WO2015042974A1 (zh) | 宽带移相器和宽带波束赋性网络 | |
| RU2559711C2 (ru) | Делитель мощности | |
| Huang et al. | Broadband low phase error phase shifter using high-pass network with a coupled line section | |
| KR101263927B1 (ko) | 스위치-라인 형태의 반사부하를 이용한 반사형 위상변환기 | |
| RU2639992C1 (ru) | Дискретный СВЧ фазовращатель | |
| RU2631904C1 (ru) | Перестраиваемый фазовращатель свч | |
| RU2655038C1 (ru) | Делитель мощности | |
| RU2601533C1 (ru) | Делитель мощности | |
| RU171403U1 (ru) | Микрополосковый направленный ответвитель | |
| KR101214913B1 (ko) | 다중도체 결합선로를 이용한 가변 임피던스 변환 장치 | |
| Jibreel et al. | Miniaturized Bailey Power Divider Using SRRs | |
| RU2574471C1 (ru) | Многоэлементный дифференциальный фазовращатель свч | |
| RU2623186C2 (ru) | Делитель СВЧ мощности на два выхода с регулируемым распределением мощности между выходами | |
| JP2006261843A (ja) | 可変移相器 | |
| RU2592717C1 (ru) | Микрополосковый корректор амплитудно-частотной характеристики | |
| RU131905U1 (ru) | Интегральный настроечный сверхвысокочастотный фазовращатель | |
| RU132918U1 (ru) | Фазовращатель на микрополосковых линиях передачи |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181005 |