RU2608978C1 - Делитель мощности для бортовой аппаратуры космического аппарата - Google Patents
Делитель мощности для бортовой аппаратуры космического аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2608978C1 RU2608978C1 RU2015139377A RU2015139377A RU2608978C1 RU 2608978 C1 RU2608978 C1 RU 2608978C1 RU 2015139377 A RU2015139377 A RU 2015139377A RU 2015139377 A RU2015139377 A RU 2015139377A RU 2608978 C1 RU2608978 C1 RU 2608978C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conductors
- power
- directional couplers
- divider
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Изобретение относится к СВЧ радиотехнике. Делитель мощности содержит четыре направленных ответвителя на связанных линиях. Смежные направленные ответвители расположены перпендикулярно один к другому, так что проводники связанных линий данных направленных ответвителей образуют стороны двух квадратов, первый из которых расположен внутри второго. Направленные ответвители на связанных линиях выполнены трёхдецибельными. Проводники связанных линий каждого направленного ответвителя скрещены так, что их концы расположены на сторонах первого и второго квадратов. Концы проводников, расположенных на смежных сторонах внутреннего квадрата, соединены между собой. Концы проводников, расположенных на противолежащих сторонах второго квадрата, являются входами и выходами соответственно. Делитель может быть выполнен по схеме 4x4 либо по схемам 3x4, 3х3, 4x2. При этом делитель выполнен таким образом, что мощность сигналов на концах проводников связанных линий составляет одну четвертую от входной мощности. Технический результат – повышение эффективности распределения мощности в согласованную нагрузку. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к области радиотехники, в частности для применения в бортовой аппаратуре космических аппаратов, в том числе в бортовой аппаратуре, в которой требуется соединять между собой резервируемые СВЧ приборы.
Уровень техники
Для обеспечения большого срока активного существования бортовой аппаратуры космических аппаратов требуется объединять в резервируемую группу до четырех СВЧ приборов с помощью компактных устройств перекрестного резервирования, с обеспечением развязки между входами (выходами).
Известны делители мощности «n QUOTE m», выполненные по бинарной схеме (З.И. Модель «Устройства сложения и распределения мощности высокочастотных колебаний», стр. 100, рис 7.1, стр. 102, рис. 7.6). Делители данного типа синтезируются с использованием базовых элементов, включающих в себя направленные ответвители, фазовращатели, аттенюаторы и т.д. (Д.М. Сазонов «Устройства СВЧ» стр. 147, рис. 4.5). Недостатки таких решений заключаются в избыточном количестве базовых элементов, ограничении ширины рабочей полосы, сложности согласования, в неоптимальных массогабаритных характеристиках.
В качестве ближайшего аналога, предлагаемого изобретения, выбран делитель мощности «2 × 2», в котором для сокращения габаритов предложено совместить компенсирующие отрезки линий с основными в четырех секциях на связанных линиях. (см. З.И. Модель «Устройства сложения и распределения мощности высокочастотных колебаний», стр. 96, рис. 6.22). Из-за недостаточного числа развязанных входов n = 2 и развязанных выходов m = 2 данный делитель мощности, в частности, не может быть использован в схемах резервирования приборов бортовой аппаратуры командно-измерительной системы (БА КИС), для которой на входе и выходе приемо-передающего устройства необходимо иметь устройство распределения мощности с большим числом развязанных входов n = 4 и выходов m = 4 при хороших массогабаритных характеристиках.
Раскрытие изобретения
Предлагаемое изобретение направлено на устранение перечисленных выше недостатков. То есть, решаемая изобретением задача заключается в увеличении в делителе мощности числа развязанных входов до четырех и развязанных выходов до четырех. Тем самым обеспечивается возможность резервирования приборов СВЧ бортовой аппаратуры и, в частности, БА КИС, что в итоге позволит повысить надёжность БА КИС при обеспечении её хороших массогабаритных характеристик. Это особенно важно при соединении антенно-фидерного устройства с приемными устройствами, когда используются несколько антенн с резервированными малошумящими усилителями и троированные приемо-передающие устройства (многополюсные распределители СВЧ мощности, например, «3 × 3», используемые в БА КИС для перекрестного резервирования троированных комплектов приемо-передающих устройств и усилителей мощности, не имеют необходимого количества входов и выходов, то есть не позволяют в должной степени решить задачу резервирования БА КИС, а также не обладают требуемыми габаритами).
Указанный выше технический результат достигается при использовании делителя мощности, содержащего четыре направленных ответвителя на связанных линиях, причём данные смежные направленные ответвители размещены перпендикулярно один к другому, так что проводники связанных линий данных направленных ответвителей расположены на сторонах двух квадратов, первый из которых расположен внутри второго. Таким образом, топология размещения проводников связанных линий направленных ответвителей может быть представлена в виде двух описанных выше квадратов. В отличие от аналога, направленные ответвители на связанных линиях выполнены с переходным затуханием 3 дБ, а проводники связанных линий каждого направленного ответвителя скрещены с расположением концов каждого из проводников на сторонах первого и второго квадратов. Концы проводников, расположенных на смежных сторонах первого квадрата, соединены между собой. Концы проводников, расположенных на противолежащих сторонах второго (внешнего) квадрата, являются входами (выходами) и выходами (входами) делителя, соответственно. То есть, в общем случае, на парах противолежащих сторон внешнего квадрата расположены четыре входа и четыре выхода, по два входа или выхода на каждую сторону второго (внешнего) квадрата. Дополнительно, к, по меньшей мере, одному, упомянутому входу или выходу подключена согласованная нагрузка. В итоге, при использовании соединения проводников отрезков 3 дБ связанных линий с предложенной топологией реализуются свойства делителя мощности с одного входа на четыре выхода при обеспечении развязки с остальными тремя входами.
Краткое описание чертежей
На рисунке 1 представлена структурная схема делителя мощности для бортовой аппаратуры командно-измерительной системы, где «1», «2», «3», «4» – обозначения микрополосковых направленных ответвителей со связью 3 дБ. В обозначениях из трёх цифр, разделенных дефисами: первая цифра – номер микрополоскового отрезка связанных линий; вторая цифра – номер его проводника; третья цифра 1 или 2 номер его входа и выхода, соответственно. То есть микрополосковые отрезки связанных линий 1 и 3 подключены к входам 1, 2, 3, 4, а микрополосковые отрезки связанных линий 2 и 4 – к выходам 1, 2, 3, 4, соответственно. Дополнительно, на рисунках 2, 3, 4, 5 представлены структурные схемы делителей мощности «3 × 4», «4 × 3», «3 × 3» и «2 × 3», «3 × 2», «2 × 4», «4 × 2», представляющие собой модификацию схемы «4 × 4».
Осуществление изобретения
В общем случае делитель «4 × 4» предназначен для разветвления мощности сигнала, поданного на один из входов на четыре выхода. СВЧ сигнал, с уровнем мощности Ра, поданный на «Вход 1», поступает на первый конец первого проводника первого отрезка связанных линий (1-1-1). Мощности СВЧ сигналов Рб1 на втором конце первого проводника первого отрезка связанных линий (1-1-2) и Рб2 на втором конце второго проводника первого отрезка связанных линий (1-2-2) будут равны, соответственно, Рб1=Рб2=Ра/2, что обусловлено коэффициентом связи отрезка связанных линий 1, равным 3 дБ. Сигнал с уровнем мощности Рб1 поступает на второй конец второго проводника второго отрезка связанных линий (2-2-2), а сигнал с уровнем мощности Рб2 поступает на второй конец первого проводника четвертого отрезка связанных линий (4-1-2). Мощности СВЧ сигналов Рв1 на первом конце второго проводника второго отрезка связанных линий (2-1-1), Рв2 на первом конце второго проводника второго отрезка связанных линий (2-2-1), Рв3 на первом конце второго проводника четвертого отрезка связанных линий (4-2-1), а также Рв4 на первом конце первого проводника четвертого отрезка связанных линий (4-1-1) составляют Рв1 = Рв2 = Рв3 = Рв4 = Ра/4, соответственно, обусловленные коэффициентом связи связанных линий 2 и 4, равным 3 дБ.
Таким образом, на выходах «Выход 1», «Выход 2», «Выход 3», «Выход 4» присутствуют сигналы, ослабленные на 6 дБ по отношению к мощности сигнала Ра (без учета потерь в связанных линиях 1, 2, 3, 4). Аналогичным образом при подаче сигнала Ра или на «Вход 2», или на «Вход 3», или на «Вход 4» на выходах «Выход 1», «Выход 2», «Выход 3», «Выход 4» будут присутствовать сигналы Рв1 = Рв2 = Рв3 = Ра/4, ослабленные на 6 дБ по отношению к мощности сигнала Ра. Представленная схема делителя «4 × 4» обеспечивает коэффициент передачи между входами «Вход 1», «Вход 2», «Вход 3», «Вход 4», а также между выходами «Выход 1», «Выход 2», «Выход 3», «Выход 4» не более минус 20 дБ. Таким образом, подтверждена возможность использования данного делителя, работающего по схеме «4 × 4», для распределения мощности с одного входа на четыре выхода при обеспечении развязки с остальными тремя входами, что подтверждает возможность использования предложенного делителя для обеспечения резервирования бортовой СВЧ аппаратуры космического аппарата, в частности приёмо-передающей части БА КИС.
Помимо описанной выше схемы «4 × 4» в предложенном делителе могут быть реализованы и иные схемы подключения, которые смогут быть использованы в зависимости от конкретных задач, решаемых бортовой аппаратурой космического аппарата. Например, при подключении к одному из входов (выходов) делителя мощности согласованной нагрузки реализуется схема «3 × 4», «4 × 3». Если в делителе мощности «3 × 4», «4 × 3» к одному из оставшихся входов (выходов) подключить согласованную нагрузку – получим делитель мощности «3 × 3». Если в делителе мощности «3 × 3» к одному из оставшихся входов (выходов) подключить согласованную нагрузку – получим делитель мощности «2 × 3», «3 × 2». Если в делителе мощности «3 × 4», «4 × 3» к одному из оставшихся входов (выходов) подключить согласованную нагрузку – получим делитель мощности «2 × 4», «4 × 2».
Таким образом, предложен делитель мощности, позволяющий повысить надёжность БА КИС при обеспечении её хороших массогабаритных характеристик. При решении задач, аналогичных описанным выше, помимо БА КИС предложенный делитель мощности может быть использован в ином СВЧ оборудовании.
Claims (7)
1. Делитель мощности для бортовой аппаратуры космического аппарата, содержащий четыре направленных ответвителя на связанных линиях, причём
смежные направленные ответвители размещены перпендикулярно один к другому, так что проводники связанных линий данных направленных ответвителей расположены на сторонах двух квадратов, первый из которых размещен внутри второго, отличающийся тем, что
направленные ответвители на связанных линиях выполнены с переходным затуханием 3 дБ,
проводники связанных линий каждого направленного ответвителя скрещены так, что их концы расположены на сторонах первого и второго квадратов, при этом
концы проводников, расположенных на сторонах первого квадрата, соединены между собой, а
концы проводников, расположенных на противолежащих сторонах второго квадрата, являются входами (выходами) и выходами (входами) делителя, соответственно.
2. Делитель мощности по п. 1, отличающийся тем, что к, по меньшей мере, одному упомянутому входу или выходу подключена согласованная нагрузка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015139377A RU2608978C1 (ru) | 2015-09-17 | 2015-09-17 | Делитель мощности для бортовой аппаратуры космического аппарата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015139377A RU2608978C1 (ru) | 2015-09-17 | 2015-09-17 | Делитель мощности для бортовой аппаратуры космического аппарата |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2608978C1 true RU2608978C1 (ru) | 2017-01-30 |
Family
ID=58457009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015139377A RU2608978C1 (ru) | 2015-09-17 | 2015-09-17 | Делитель мощности для бортовой аппаратуры космического аппарата |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2608978C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2693877C1 (ru) * | 2018-11-27 | 2019-07-05 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Делитель мощности 3х3 для бортовой аппаратуры космических аппаратов |
RU2766843C1 (ru) * | 2021-02-25 | 2022-03-16 | Акционерное общество «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем» (АО «Российские космические системы») | Делитель мощности 2х3 (3х2) для бортовой аппаратуры космических аппаратов |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3996533A (en) * | 1975-07-07 | 1976-12-07 | Lee Chong W | High frequency, multi-throw switch employing hybrid couplers and reflection-type phase shifters |
US4254385A (en) * | 1978-08-31 | 1981-03-03 | Communications Satellite Corporation | Two-dimensional (planar) TDMA/broadcast microwave switch matrix for switched satellite application |
US4810982A (en) * | 1987-10-23 | 1989-03-07 | Hughes Aircraft Company | Coaxial transmission-line matrix including in-plane crossover |
SU1774406A2 (ru) * | 1990-02-01 | 1992-11-07 | Tsnii Izmeritelnoj Apparatury | Дeлиteль moщhoctи |
TW201143199A (en) * | 2010-05-24 | 2011-12-01 | Nat Univ Chin Yi Technology | Branch-coupled dual-band attenuator |
JP2013102379A (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-23 | Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence | 電力分配合成回路 |
-
2015
- 2015-09-17 RU RU2015139377A patent/RU2608978C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3996533A (en) * | 1975-07-07 | 1976-12-07 | Lee Chong W | High frequency, multi-throw switch employing hybrid couplers and reflection-type phase shifters |
US4254385A (en) * | 1978-08-31 | 1981-03-03 | Communications Satellite Corporation | Two-dimensional (planar) TDMA/broadcast microwave switch matrix for switched satellite application |
US4810982A (en) * | 1987-10-23 | 1989-03-07 | Hughes Aircraft Company | Coaxial transmission-line matrix including in-plane crossover |
SU1774406A2 (ru) * | 1990-02-01 | 1992-11-07 | Tsnii Izmeritelnoj Apparatury | Дeлиteль moщhoctи |
TW201143199A (en) * | 2010-05-24 | 2011-12-01 | Nat Univ Chin Yi Technology | Branch-coupled dual-band attenuator |
JP2013102379A (ja) * | 2011-11-09 | 2013-05-23 | Technical Research & Development Institute Ministry Of Defence | 電力分配合成回路 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Модель З.И. Устройства сложения и распределения мощности высокочастотных колебаний. М.: Советское радио, 1980, стр. 96, фиг. 6.22. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2693877C1 (ru) * | 2018-11-27 | 2019-07-05 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Делитель мощности 3х3 для бортовой аппаратуры космических аппаратов |
RU2766843C1 (ru) * | 2021-02-25 | 2022-03-16 | Акционерное общество «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем» (АО «Российские космические системы») | Делитель мощности 2х3 (3х2) для бортовой аппаратуры космических аппаратов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5889425B2 (ja) | 減結合回路 | |
US4323863A (en) | N-Way power divider/combiner | |
US8723618B2 (en) | Power combiner/distributor and transmitter using the power combiner/distributor | |
US8482362B1 (en) | Combiner/divider with interconnection structure | |
US3490054A (en) | Power tempering of quadrature hybrid-coupled fan-outs | |
RU2608978C1 (ru) | Делитель мощности для бортовой аппаратуры космического аппарата | |
GB2440255A (en) | Divider/Combiner with coupled and uncoupled sections | |
CN108417957A (zh) | 一种负群时延Gysel功分器及其设计方法 | |
CN206505999U (zh) | 一种基于低温共烧陶瓷技术的功率分配移相器 | |
KR20000022848A (ko) | 전력분배기 및 전력결합기 | |
US20150380817A1 (en) | 3x3 butler matrix and 5x6 butler matrix | |
US5285175A (en) | Tri-phase combiner/splitter system | |
US6118353A (en) | Microwave power divider/combiner having compact structure and flat coupling | |
JPS58107708A (ja) | マイクロ波電力合成回路 | |
KR20140013248A (ko) | 4 포트로 구성된, 2-섹션 3-dB 하이브리드 커플러 | |
CN104022335A (zh) | 一种任意相差谢夫曼移相功分器 | |
CN107453046B (zh) | 输出端口间相位差任意的Butler矩阵波束形成网络 | |
CN111952726B (zh) | 多波束相控阵芯片、接收机模块以及发射机模块 | |
RU2693877C1 (ru) | Делитель мощности 3х3 для бортовой аппаратуры космических аппаратов | |
JPH03117003A (ja) | 導波管ネツトワーク | |
WO2012128686A1 (en) | A signal directing means for dividing an input signal into at least two output signals or combining at least two input signals into one output signal | |
CN217823208U (zh) | 一种2.45GHz Gysel多路径功率合成器 | |
CN105322263A (zh) | 微波一分n功率分配器 | |
SIMONS et al. | HIGH EFFICIENCY KA-BAND MMIC SSPA POWER COMBINER FOR NASA'S SPACE COMMUNICATIONS | |
US3614647A (en) | Generalized impedance-matched multibranch array |