SU1764102A1

SU1764102A1 - Signals combining device

Info

Publication number: SU1764102A1
Application number: SU894775613A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Рыжиков
Original assignee: Научно-Производственное Объединение Им.Коминтерна
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1992-09-23

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в УКВ-диапазо- не дл сложени или разделени сигналов разных частот. Цель изобретени -увеличение разв зки между входными каналами. Устройство содержит входные каналы 1-4, в 13 П каждом из которых включены резонаторы 5-7, соединенные каскадно. Резонаторы 7 посредством регулируемых петель св зи 8 соединены с четвертьволновым отрезком 9 соединительной линии. Длина отрезка 9 регулируетс в процессе настройки. Отрезок 9 подключен через разветвитель 10 к выходному каналу 11. Регулируемые петли св зи 12 служат дл соединени резонаторов 5 с разъемами 13. Резонаторы 5-7, например, входного канала 1 настроены на частоту пропускани входного канала 1 и дополнительно - на частоты заграждени , соотве т- ствующие частотам пропускани входных каналов 2-4. Создание полосы пропускани и полосы заграждени в резонаторах 5-7 обеспечиваетс соответственно с помощью цилиндрического спирального проводника 16 и плоского спирального проводника 17, размещенных в корпусе 15. 4 ил. К со с XI о Јь О Ю /JThe invention relates to radio engineering and can be used in the VHF band to add or separate signals of different frequencies. The purpose of the invention is to increase the isolation between the input channels. The device contains input channels 1-4, 13 P each of which includes resonators 5-7, connected in cascade. The resonators 7 are connected via adjustable loop loops 8 to a quarter-wave segment 9 of the connecting line. The length of segment 9 is adjusted during the adjustment process. Segment 9 is connected via splitter 10 to output channel 11. Adjustable communication loops 12 serve to connect resonators 5 with connectors 13. Resonators 5-7, for example, input channel 1 are tuned to the transmission frequency of input channel 1 and additionally to the frequencies of the obstruction t - existing frequencies of input channels 2-4. The creation of the passband and the stopband in the resonators 5-7 is provided respectively by means of a cylindrical spiral conductor 16 and a flat spiral conductor 17 located in the housing 15. 4 sludge. K with with XI about О O Yu / J

Description

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в УКВ-диапазо- не дл сложени сигналов различных частот в общем фидере или разделени сигналов различных частот на несколько фидеров.The invention relates to radio engineering and can be used in the UHF band for adding signals of different frequencies in a common feeder or separating signals of different frequencies into several feeders.

Известны многоканальные частотно- разделительные устройства фильтрового типа, в структуре которых используют фильтры верхних и нижних частот, реализующие варианты взаимного шунтировани , обеспечива при этом согласование в полосах пропускани и разв зку каналов в полосах заграждени (Алексеев О.В., Трошев Г.А., Чавка Г.Г. Многоканальные частотно-разделительные устройства и их применение, М.: Радио и св зь. 1981, с. 59-63).Multichannel filter-type frequency separating devices are known, in the structure of which high and low pass filters are used, realizing the variants of mutual shunting, while ensuring coordination in the passbands and isolation of the channels in the obstacle bands (Alekseev OV, Troshev G.A. , Chavka GG Multichannel frequency-dividing devices and their application, Moscow: Radio and communication (1981, p. 59-63).

Высокую разв зку, например, в ОВЧ- диапазоне между каналами с минимальным частотным разносом в устройствах такого типа трудно выполнить, поскольку сложно обеспечить резкий переход от полосы пропускани к полосе заграждени в лестничных схемах фильтров нижних и верхних частот, конструктивные элементы которых реализуютс в коаксиальной или полоско- вой лини х передачи.High isolation, for example, in the VHF band between channels with minimal frequency separation in devices of this type is difficult to accomplish, since it is difficult to ensure a sharp transition from the passband to the obstacle band in the ladder low and high pass filter circuits, the structural elements of which are implemented in coaxial or strip line transmission.

Известен многоканальный разделительный фильтр, состо щий из п ти каналов , каждый из которых имеет полосно-пропускающий фильтр из двух коаксиальных резонаторов с четвертьволновой св зью на частоте соответствующего канала. Все п ть каналов имеют общую точку включени в общий канал, представл , таким образом, параллельное включение в общий тракт п ти полосно-пропускающих фильтров (Chesneau R. Multiplexers et antenns pour emelteners a modulation de freguense. Revue Technique C.F.T.H. № 41, mars, 1965, p. 77-98).A multichannel separation filter is known, consisting of five channels, each of which has a band-pass filter of two coaxial resonators with a quarter-wave coupling at the frequency of the corresponding channel. All five channels have a common point of inclusion in a common channel, thus representing a parallel connection of five band-pass filters into the common path (Chesneau R. Multiplexers et antenns pour emelteners a modulation de freguense. Revue Technique CFTH No. 41, mars, 1965, pp. 77-98).

Этот фильтр имеет простую схему построени , однако при минимальном разносе между частотами каналов трудно обеспечить между ними высокую разв зку, определ емую габаритами коаксиальных резонаторов и возможностью их включени на четвертьволновом рассто нии от общей точки.This filter has a simple construction scheme, however, with a minimum separation between the frequencies of the channels, it is difficult to ensure high isolation between them, determined by the dimensions of the coaxial resonators and the possibility of their inclusion at a quarter-wave distance from the common point.

Наиболее близким к изобретению вл етс система фильтрующих резонаторов (патент Великобритании № 97420G, кл. Н 1 W, 1964), котора имеет четыре канала св зи, при этом каждый из каналов имеет дополнительные малогабаритные резонаторы.The closest to the invention is a filter resonator system (UK patent No. 97420G, class H 1 W, 1964), which has four communication channels, with each channel having additional small-sized resonators.

Хот эта система фильтрующих резонаторов и решает проблему размещени крупногабаритных резонаторов вокруг общей тоМки включени подключением их через дополнительные малогабаритные резонаторы , но увеличить разв зку между каналамиAlthough this system of filtering resonators solves the problem of placing large-sized resonators around a common power supply by connecting them through additional small-sized resonators, but to increase the separation between the channels

за счет расширени крупногабаритных резонаторов удаетс в небольших пределах.due to expansion of the large resonators, it is possible to achieve a narrow range.

Целью изобретени вл етс увеличение разв зки между входными каналами. The aim of the invention is to increase the isolation between the input channels.

С этой целью в устройстве сложени For this purpose, in the device

сигналов (система фильтрующих резонаторов ), содержащем М входных каналов, в каждом из которых включено Р каскадное соединенных резонаторов, при этом последний резонатор каждого входного канала соединен посредством регулируемой петли св зи с четвертьволновым отрезком соединительной линии, имеющим регулируемую длину и подключенным к выходномуsignals (a system of filtering resonators) containing M input channels, each of which includes P cascade connected resonators, the last resonator of each input channel connected by means of an adjustable coupling loop to a quarter-wave segment of the connecting line having an adjustable length and connected to the output

каналу, число Р резонаторов выбрано равным и каждый резонатор выполнен в виде корпуса и размещенных в нем сооспо цилиндрического спирального проводника и плоского спирального проводника, внешний конец которого соединен с боковой стенкой корпуса, а внутренний конец посредством перемычки соединен с ближайшим концом цилиндрического спирального проводника, имеющим электромагнитнуюthe channel, the number P of the resonators is chosen equal and each resonator is made in the form of a body and a cylindrical spiral conductor and a flat spiral conductor located in it, the outer end of which is connected to the side wall of the housing, and the inner end is connected with the nearest end of the cylindrical spiral conductor, having electromagnetic

св зь с регулируемыми петл ми св зи, при этом у другого конца цилиндрического спирального проводника установлены поворотные металлические пластины, в торцовой стенке корпуса установлен поршень с диском с возможностью изменени рассто ни до плоского спирального проводника, а в каждом канале все резонаторы настроены на одну частоту пропускани и каждый из них - на разные частоты заграждени , соответствующие частотам пропускани остальных каналов. rotary metal plates are installed at the other end of the cylindrical helix conductor, a piston with a disk is installed in the end wall of the housing with the ability to change the distance to the flat helix conductor, and in each channel all resonators are tuned to the same frequency pass-throughs and each of them to different frequencies of the barrier corresponding to the pass-through frequencies of the other channels.

Существенными отличительными признаками предлагаемого устройства сложе- ни сигналов вл ютс следующие:The salient features of the proposed device are the following:

-замена крупногабаритных обьемных резонаторов, обеспечивающих высокую добротность относительно частоты беспреп тственного прохождени -частоты селекции,-replacement of large-size volumetric resonators, ensuring a high quality factor relative to the frequency of unimpeded passage, the frequency of selection,

малогабаритными резонаторами, в которых возможна перестройка частот прохождени и заграждени (селекции и режекции);small-sized resonators in which frequency tuning of the passage and obstacle is possible (selection and notching);

-последовательное соединение селек- торно-режекторных резонаторов, настраиваемое так, что обеспечиваетс обща селекци частоты своего передатчика и конкретна режекци каждым из резонаторов определенного соседнего передатчика; таким образом, необходимое число резонаторов определ етс числом соседних передатчиков.-sequential connection of selector-notch resonators, tuned in such a way that provides a general selection of the frequency of its transmitter and the specific rejection of a certain neighboring transmitter by each of the resonators; thus, the required number of resonators is determined by the number of adjacent transmitters.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - резонатор, общий вид; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2.FIG. 1 shows a diagram of the device; in fig. 2 - resonator, general view; in fig. 3 shows section A-A in FIG. 2; in fig. 4 shows a section BB in FIG. 2

Устройство сложени сигналов содержит входные каналы 1-4, в каждом из которых включены резонаторы 5-7, соединенные каскадно, при этом резонатор 7 каждого входного канала 1-4 соединен посредством регулируемой петли св зи 8 с четвертьволновым отрезком соединительной линии 9, длина которого регулируетс в процессе настройки и который подключен посредством разветвител 10 к выходному каналу 11. Регулируемые петли св зи 12 служат дл соединени резонаторов 5 с разъемами 13, а выходной канал 11 соединен с разъемом 14. Резонатор 5 имеет корпус 15, размещенные в нем соосно цилиндрический спиральный проводник 16 и плоский спиральный проводник 17, внешний конец которого соединен с корпусом 15, а внутренний конец св зан перемычкой 18 с ближайшим концом цилиндрического спирального проводника 16, имеющим электромагнитную св зь с регулируемыми петл ми св зи 12 и 19. У свободного конца цилиндрического спирального проводника 16 установлены поворотные металлические пластины 20, а в торцовой стенке корпуса 15 -поршень 21 с диском 22. Рассто ние между диском 22 и плоским спиральным Проводником 17 мен етс в процессе настройки резонатора 5. Конструктивно плоский спиральный проводник 17 выполнен в виде перегородки 23, соединенной с корпусом 15, в которой выполнен спиральный паз 24.The signal combining device contains input channels 1-4, each of which includes resonators 5-7 connected in cascade, while the resonator 7 of each input channel 1-4 is connected via an adjustable coupling loop 8 to a quarter-wave segment of the connecting line 9, the length of which is adjustable in the process of tuning and which is connected by means of a splitter 10 to the output channel 11. Adjustable communication loops 12 serve to connect the resonators 5 with the connectors 13, and the output channel 11 is connected to the connector 14. The resonator 5 has a housing 15, placed coaxially cylindrical spiral conductor 16 and flat spiral conductor 17, the outer end of which is connected to the housing 15, and the inner end connected by a jumper 18 to the nearest end of the cylindrical spiral conductor 16, having an electromagnetic connection with adjustable loops 12 and 19 At the free end of the cylindrical spiral conductor 16 rotary metal plates 20 are installed, and in the end wall of the housing 15 there is a piston 21 with a disk 22. The distance between the disk 22 and the flat spiral Conductor 17 varies in size. otsesse resonator tuning 5. Structurally flat spiral conductor 17 is formed as a septum 23 which is connected to the housing 15 in which the helical groove 24 is formed.

Регулируемые петли св зи 8, 12, 19 и поворотные металлические пластины 20 могут поворачиватьс в процессе настройки посредством втулок 25, как показано на фиг. 2,3. Резонаторы 6 и 7 конструктивно выполнены аналогично резонатору 5. Взаимное соединение резонаторов 5-7 осуществл етс с помощью разъемов 26.Adjustable loop loops 8, 12, 19 and pivotal metal plates 20 can be rotated during the adjustment process by the sleeves 25, as shown in FIG. 2.3 The resonators 6 and 7 are structurally made similarly to the resonator 5. The interconnection of the resonators 5-7 is carried out using the connectors 26.

Устройство сложени сигналов работает следующим образом. Сигналы от передатчиков , работающих на частотах fi, f2, fs и f4 подаютс на разьемы 13 соответствующих входных каналов 1-4. Каскадное соединение резонаторов 5-7 каждого канала 1-4, будучи настроено на пропускание частоты подключенного передатчика, обеспечивает минимальные потери и высокий КБВ на этой частоте и на частотах вокруг нее в некоторой полосе Af. Например, каждый из резонаторов 5-7 входного канала 1 настроен на пропускание fi и Д ft, а также на блокирование частоты одного из соседних каналов 2-4, где резонатор 5 настроен на отражение fa и Af2, резонатор 6 - на отражение fa и Afa, a резонатор 7 - на отражение U и Afy.The signal combining device operates as follows. Signals from transmitters operating at frequencies fi, f2, fs and f4 are fed to plugs 13 of the respective input channels 1-4. Cascade connection of resonators 5-7 of each channel 1-4, being tuned to pass the frequency of the connected transmitter, provides minimal losses and high IPM at this frequency and at frequencies around it in some band Af. For example, each of the resonators 5-7 of the input channel 1 is tuned to transmit fi and D ft, as well as to block the frequency of one of the adjacent channels 2-4, where resonator 5 is tuned to reflection fa and Af2, resonator 6 to reflect fa and Afa , a resonator 7 - on reflection of U and Afy.

Настройка каскадно соединенных резонаторов 5-7 на пропускание частоты fi и частот полосы Afi I заключаетс в выборе положени в каждом из них поворотных металлических пластин 20 и регулируемых петель св зи 12, 19, 8. Петли св зи 12, 19 (8), охватывающие цилиндрический спиральный проводник 16 со стороны его соединени с плоским спиральным проводником 17,The tuning of cascade-connected resonators 5-7 for passing the frequency fi and the frequencies of the band Afi I consists in choosing the position in each of them of the rotary metal plates 20 and the adjustable communication loops 12, 19, 8. The communication loops 12, 19 (8) covering a cylindrical spiral conductor 16 from the side of its connection with a flat spiral conductor 17,

наход тс в пучности суммарного магнитного пол четвертьволнового проводника, состо щего из соединенных последовательно перемычкой 18 цилиндрического и плоского спиральных проводников 16 и 17. Изменение положени петель св зи 12. 19 (8) приводит к изменению числа пронизывающих их магнитных силовых линий, что вли ет на св зь крайних резонаторов 5, 7 с внешней целью и на взаимную св зь их через резонатор 6. Поворотные металлические пластины 20 наход тс в пучности электрического пол , и их положение определ ет емкость на конце цилиндрического спирального проводника 16. Изменение емкости на проводнике 16 обеспечивает изменение частоты резонанса или частоты беспреп тственного прохождени через резонатор 5 (6, 7).located in the antinodes of the total magnetic field of a quarter-wave conductor consisting of cylindrical and flat spiral conductors 16 and 17 connected in series by lintel 18. Changing the position of the connection loops 12. 19 (8) changes the number of magnetic field lines penetrating them, which affects to the coupling of the extreme resonators 5, 7 with the external target and to their mutual coupling through the resonator 6. The rotating metal plates 20 are located in the antinodes of the electric field, and their position determines the capacitance at the end of the cylindrical spiral conductor 16. Changing the capacitance on the conductor 16 provides a change in the resonance frequency or the frequency of unhindered passage through the resonator 5 (6, 7).

Настройка резонатора 5 на блокирование частоты f2 и Af2, имеющей малый частотный разнос с частотой беспреп тственного прохождени fi, заключаетс в выборе зазора между плоским спиральным проводником 17 и диском 22.1Tuning the resonator 5 to block the frequency f2 and Af2, which has a small frequency separation with the frequency of unimpeded passage fi, consists in choosing a gap between the flat helix conductor 17 and the disk 22.1

Диск 22. располага сь на внутреннем торце поршн 21 и име при этом некоторый зазор с проводником 17, определ ет емкость на конце поршн 21. Внутренн длина поршн 21 от торцовой стенки корпуса 15° до диска 22 имеет индуктивность, котора в совокупности с емкостью на торце образует резонансную структуру, эквивалентную последовательному контуру, шунтирующемуThe disk 22. located at the inner end of the piston 21 and having a certain gap with the conductor 17 determines the capacitance at the end of the piston 21. The internal length of the piston 21 from the end wall of the housing 15 ° to the disk 22 has an inductance which, together with the capacitance the end face forms a resonant structure equivalent to a series circuit that shunt

спиральный проводник 17. Поскольку плоский спиральный проводник 17 обладает собственной емкостью, на этом участке четвертьволнового проводника существует самосто тельна (автономна ) резонансна spiral conductor 17. Since the flat spiral conductor 17 has its own capacitance, on this section of the quarter-wave conductor there exists a self-contained (autonomous) resonant

структура, резонансной частотой которой можно управл ть, измен емкость за счет изменени зазора между диском 22 и проводником 17. Регулируемый таким образом резонанс на плоском спиральном проводнике 17 и определ ет частоту и полосу заграждени . На частотах заграждени каскадное соединение резонаторов 5-7 имеет со стороны петель св зи незначительное реактивное сопротивление, что иstructure, the resonant frequency of which can be controlled by changing the capacitance by changing the gap between the disk 22 and the conductor 17. The thus-adjusted resonance on the flat helix conductor 17 determines the frequency and band of the barrier. At the frequencies of the barrier, the cascade connection of the resonators 5–7 has, on the side of the communication loops, insignificant reactance, which

определ ет величину разв зки на блокируемых частотах.determines the amount of isolation at blockable frequencies.

Claims

The invention A signal combining device comprising M input channels, each of which includes P cascade-connected resonators, the last resonator of each input channel connected by means of an adjustable communication loop to a quarter-wave segment of a connecting line having an adjustable length and connected to an output channel that differs In order to increase the isolation between the input channels, the number P of the resonators is chosen equal and each resonator is made in the form of a body and the coaxial dimensions measured in it cylindrical helical conductor and flat

0

five

a spiral conductor, the outer end of which is connected to the side wall of the housing, and the inner end is connected via a jumper to the nearest end of the cylindrical spiral conductor having electromagnetic coupling with adjustable loop loops, while rotary metal plates are installed at the other end of the cylindrical spiral conductor. The piston with a disk is mounted on the end wall of the housing with the possibility of changing the distance to the flat spiral conductor, and in each channel all resonators are tuned us on the same frequency and passing each of them - the barrier to different frequencies corresponding to the frequencies of other transmission channels.

9ag.2

12/