RU2551804C2 - Полосковое устройство квадратурного деления и сложения свч сигналов - Google Patents
Полосковое устройство квадратурного деления и сложения свч сигналов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551804C2 RU2551804C2 RU2013143993/08A RU2013143993A RU2551804C2 RU 2551804 C2 RU2551804 C2 RU 2551804C2 RU 2013143993/08 A RU2013143993/08 A RU 2013143993/08A RU 2013143993 A RU2013143993 A RU 2013143993A RU 2551804 C2 RU2551804 C2 RU 2551804C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- width
- window
- coupled
- conductors
- board
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Waveguides (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в широкополосных приемных, передающих и измерительных устройствах СВЧ. Технический результат - повышение уровня мощности СВЧ-сигналов и уменьшение потерь. Для этого полосковое устройство квадратурного деления и сложения СВЧ-сигналов содержит диэлектрическую плату, обратная сторона которой металлизирована, размещенную на металлическом основании, систему близко расположенных электромагнитно связанных полосковых проводников и четыре подводящих полосковых электрода, расположенных на лицевой стороне платы, при этом на обратной стороне платы соосно с системой связанных полосковых проводников сформировано прямоугольное окно в металлизации, по длине равное длине системы связанных проводников, а по ширине превышающее общую ширину системы связанных полосковых проводников, при этом в металлическом основании под сформированным окном формируется прямоугольная полость глубиной не менее половины толщины диэлектрической платы и шириной, превышающей более чем на 5% ширину окна в металлизации диэлектрической платы. 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в широкополосных приемных, передающих и измерительных устройствах СВЧ.
Известен микрополосковый направленный ответвитель (патент РФ №2101808), содержащий две электромагнитно связанные линии передачи, сформированные параллельно друг другу на диэлектрической подложке, обратная сторона которой полностью металлизирована, в который дополнительно введен замкнутый кольцевой проводник, сформированный вокруг линий передачи параллельно им. Недостатками данной конструкции являются ограниченный уровень мощности СВЧ сигналов и сложность формирования узких зазоров между полосками.
Известно микрополосковое направленное устройство (патент РФ №2364996), принятое за прототип, которое снабжено средствами усиления направленности в широкой полосе частот в виде трех емкостных пластин и узкой щели в металлизированном основании диэлектрической подложки, расположенной перпендикулярно системе связанных линий передачи. Недостатком данного устройства является громоздкость конструкции, связанная с необходимостью использования относительно толстых диэлектрических плат для реализации приемлемой электрической прочности и приемлемого уровня потерь.
Техническим результатом изобретения является возможность создания полоскового устройства квадратурного деления и сложения СВЧ-сигналов, удовлетворяющего требованиям малых габаритов и воспроизводимых электрических параметров.
Технический результат достигается тем, что на обратной стороне диэлектрической платы соосно с системой связанных полосковых проводников реализуется прямоугольное окно в исходно сплошной металлизации, по длине равное длине упомянутой системы связанных проводников, а по ширине превышающее общую ширину системы связанных проводников в зависимости от заданного коэффициента деления, при этом в металлическом основании под указанным окном формируется прямоугольная полость глубиной не менее половины толщины диэлектрической платы и шириной, превышающей не менее чем на 5% ширину окна в металлизации диэлектрической платы.
Сочетание отличительных признаков и свойства предлагаемого изобретения из литературы не известны, поэтому оно соответствует критериям новизны.
Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, так как сочетание новых признаков с уже известными не очевидно для специалиста.
На рис.1 представлена топология системы электромагнитно связанных полосковых проводников 1, которые обеспечивают деление входного СВЧ сигнала на электроде 2 в заданном отношении между двумя выходными электродами 3 и 5 при том, что отраженные от нагрузок сигналы складываются и направляются на электрод 4, где устанавливается балластная нагрузка.
На рис.2 показано поперечное сечение устройства на диэлектрической плате типовой толщины 6 с прямоугольной полостью 7 под системой связанных полосковых проводников 1.
Пример конкретной реализации предлагаемого изобретения.
Необходимый уровень электрической и магнитной связи между полосковыми проводниками обеспечивается выбором отношения размеров зазоров между проводниками s и ширины самих проводников w для конкретной толщины h диэлектрической платы, которая выбирается исходя из требуемой электрической прочности устройства и достижения конструктивного единства полосковых устройств сопутствующих узлов.
Общая ширина системы связанных полосковых проводников d0 определяется количеством таких проводников n. При коэффициенте деления k=3÷6 дБ n=4, а при k>6 дБ n=2 для обеспечения условия малых габаритов устройства. Параметром оптимизации является ширина прямоугольного окна d1 в металлизации диэлектрической платы. Оптимизация проведена расчетным путем и подтверждена экспериментально.
Ширина полости в металлическом основании d2 должна превышать параметр d1 более чем на 5% для снижения потерь, связанных с перетеканием СВЧ токов с основания на металлизацию диэлектрической платы.
Согласно предложенной конструкции были изготовлены устройства с коэффициентами деления 3, 4.7, 6, 7 и 7.8 дБ. При этом использовались синтетические диэлектрические платы типа «Орлон» с толщиной 1.3 мм. Глубина прямоугольной полости в металлическом основании составила 0.7 мм. В таблице приведены основные параметры изготовленных устройств.
При такой реализации достигнута полоса рабочих частот 1-1.5 ГГц, коэффициент стоячей волны по напряжению входов/выходов не более 1.2, неидентичность коэффициента передачи - ±0.35 дБ.
| Таблица | ||||||
| Коэффициент деления 1 с, дБ | Количество полосковых проводников, n | Ширина полоскового проводника w, мкм | Зазор между полосковыми проводниками s, мкм | Ширина системы связанных полосковых проводников d0, мм | Ширина окна в металлизации диэлектрической платы d1, мм | Ширина полости в металлическом основании d2, мм |
| 3 | 4 | 180 | 120 | 1.08 | 3.5 | 4 |
| 4.7 | 4 | 330 | 370 | 2.43 | 3.5 | 4 |
| 6 | 4 | 300 | 600 | 3 | 4 | 4.5 |
| 7 | 2 | 1500 | 150 | 3.15 | 3.5 | 4 |
| 7.8 | 2 | 1700 | 250 | 3.65 | 3.5 | 4 |
Claims (1)
- Полосковое устройство квадратурного деления и сложения СВЧ-сигналов, включающее диэлектрическую плату, обратная сторона которой металлизирована, размещенную на металлическом основании, систему близко расположенных электромагнитно связанных полосковых проводников и четыре подводящих полосковых электрода, расположенных на лицевой стороне платы, отличающееся тем, что на обратной стороне платы соосно с системой связанных полосковых проводников сформировано прямоугольное окно в металлизации, по длине равное длине системы связанных проводников, а по ширине превышающее общую ширину системы связанных полосковых проводников, при этом в металлическом основании под сформированным окном формируется прямоугольная полость глубиной не менее половины толщины диэлектрической платы и шириной, превышающей более чем на 5% ширину окна в металлизации диэлектрической платы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013143993/08A RU2551804C2 (ru) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | Полосковое устройство квадратурного деления и сложения свч сигналов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013143993/08A RU2551804C2 (ru) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | Полосковое устройство квадратурного деления и сложения свч сигналов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013143993A RU2013143993A (ru) | 2015-04-10 |
| RU2551804C2 true RU2551804C2 (ru) | 2015-05-27 |
Family
ID=53282342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013143993/08A RU2551804C2 (ru) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | Полосковое устройство квадратурного деления и сложения свч сигналов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2551804C2 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3629733A (en) * | 1970-06-08 | 1971-12-21 | Adams Russel Co Inc | High-directivity microstrip coupler having periodically indented conductors |
| RU2042990C1 (ru) * | 1992-06-24 | 1995-08-27 | Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева | Микрополосковый направленный ответвитель |
| RU2101808C1 (ru) * | 1995-12-22 | 1998-01-10 | Новосибирский государственный технический университет | Микрополосковый направленный ответвитель |
| US6549089B2 (en) * | 2001-07-13 | 2003-04-15 | Filtronic Pty Ltd. | Microstrip directional coupler loaded by a pair of inductive stubs |
| US7248129B2 (en) * | 2004-05-19 | 2007-07-24 | Xytrans, Inc. | Microstrip directional coupler |
| RU2364996C1 (ru) * | 2007-12-29 | 2009-08-20 | ОАО "НПО "Лианозовский электромеханический завод" | Микрополосковое направленное устройство |
| RU131906U1 (ru) * | 2012-12-17 | 2013-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" | Направленный ответвитель с емкостной связью |
-
2013
- 2013-10-01 RU RU2013143993/08A patent/RU2551804C2/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3629733A (en) * | 1970-06-08 | 1971-12-21 | Adams Russel Co Inc | High-directivity microstrip coupler having periodically indented conductors |
| RU2042990C1 (ru) * | 1992-06-24 | 1995-08-27 | Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева | Микрополосковый направленный ответвитель |
| RU2101808C1 (ru) * | 1995-12-22 | 1998-01-10 | Новосибирский государственный технический университет | Микрополосковый направленный ответвитель |
| US6549089B2 (en) * | 2001-07-13 | 2003-04-15 | Filtronic Pty Ltd. | Microstrip directional coupler loaded by a pair of inductive stubs |
| US7248129B2 (en) * | 2004-05-19 | 2007-07-24 | Xytrans, Inc. | Microstrip directional coupler |
| RU2364996C1 (ru) * | 2007-12-29 | 2009-08-20 | ОАО "НПО "Лианозовский электромеханический завод" | Микрополосковое направленное устройство |
| RU131906U1 (ru) * | 2012-12-17 | 2013-08-27 | Открытое Акционерное Общество "Государственный Ракетный Центр Имени Академика В.П. Макеева" | Направленный ответвитель с емкостной связью |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013143993A (ru) | 2015-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mandal et al. | Reduced-length rat-race couplers | |
| WO2020071956A1 (ru) | Спиральный сверхширокополосный микрополосковый квадратурный направленный ответвитель | |
| Wang et al. | Substrate integrated waveguide (SIW) power amplifier using CBCPW-to-SIW transition for matching network | |
| Mukherjee et al. | Design of a broadband coaxial to substrate integrated waveguide (SIW) transition | |
| CN209747700U (zh) | 新型isgw四功分器 | |
| CN104241749B (zh) | 一种传输零点可控的微带滤波器 | |
| CN110212273A (zh) | 基于基片集成波导的双频双工器 | |
| Jun-Yu et al. | High-directivity single-and dual-band directional couplers based on substrate integrated coaxial line technology | |
| CN207082637U (zh) | 基于高次模馈电的基片集成波导缝隙天线 | |
| Muralidharan et al. | A compact low loss single-ended to two-way differential power divider/combiner | |
| Kazemi et al. | Design of a wide band eight-way compact SIW power combiner fed by a low loss GCPW-to-SIW transition | |
| CN204391233U (zh) | 一种基于新型互联结构的超宽带巴伦 | |
| Krishna et al. | Design of wideband microstrip to SICL transition for millimeter-wave applications | |
| CN104577353A (zh) | 一种x波段基片集成波导四元阵列天线 | |
| RU2551804C2 (ru) | Полосковое устройство квадратурного деления и сложения свч сигналов | |
| CN105720340A (zh) | 一种含有低频传输零点的紧凑型带通滤波器 | |
| CN111092281A (zh) | 一种基于人工磁导体的四阶耦合谐振器滤波器 | |
| Mukherjee et al. | Implementation of broadband unequal power divider using substrate integrated waveguide (SIW) technology | |
| Kazemi et al. | A new compact wide band 8-way SIW power divider at X-band | |
| Park | Dual-band unequal power divider with simplified structure | |
| Chiu et al. | TE 20 mode differential waveguide directional coupler and wideband balun by 3-D printing | |
| Ranasinghe et al. | Design of a multi-section coupled line coupler based on substrate integrated coaxial lines | |
| CN106654481A (zh) | 一种双频带独立可调基片集成波导滤波器 | |
| Kiris et al. | Three-way substrate integrated waveguide (SIW) power divider design | |
| Liu et al. | A new transition for SIW and microstrip line |