Фазовращатель

 

Изобретение относится к радиоэлектронике СВЧ и может быть использовано для управления фазой колебаний. Цель -умень- . шение габаритов при понижении рабочей частоты. Сигнал распространяется по первому отрезку микрополосковой линии, при отпертых первом и третьем pin-диодах сигнал распространяется по одному из каналов , который образован первым плечом щелевого Т-соединения с вторым отрезком, при этом другой канал заперт. При изменении смещения на pin-диодах сигнал проходит по другому каналу и обеспечивает на выходе фазовращателя изменение фазы на 180°. 1 ил. .

СО1ОЗ СОВГ1СКИХ

СОЦИАЛ ИСТИНЕ СКИХ

t F.ÑÃ1ÓÁËÈÊ (s1)s Н 01 P 1/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 1 AMTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4855742/09 (22) 30.07,90 (46) 15.11.92, Бюл. ¹ 42 (71) Дагестанский научно-исследовательский институт радиоаппаратуры (72) А.P.Tàãèëàåâ: (56) Авторское свидетельство СССР

N 1538196, кл. Н 01 P 1/18, 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1107196, кл. Н 01 P 1/18, 1984. (54) ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиоэлектронике СВЧ и может быть использовано для

Изобретение относится к радиоэлектронике СВЧ и может быть использовано для управления фазой колебаний.

Известен дискретный фазовращатель, применение которого в нижней части СВЧдиапазона (.= 1 ГГц) приводит к увеличению габаритов из-за наличия отрезков щелевой линии определенной электрической длины, что является его недостатком.

Цель изобретения — уменьшение габаритов при понижении рабочей частоты.

На чертеже приведена топология дискретного фазовращателя.

Дискретный фазовращатель содержит входную 1 полосковую линию, щелевое Тсоединение 10 в двух входных плечах которого параллельно включены переключательные диоды 4, 5, два канала состоящие иэ последовательно соединенных отрезков полосковой 2 и щелевой 3 линий, переключа ельные диодм Б. 7 один круг с удаленным

r;noes металлизэции 8. в выходное плечо 9

5U» 1775758 А1 управления фазой колебаний. Цель — умень.шение габаритов при понижении рабочей частоты, Сигнал распространяется по первому отрезку микрополосковой линии, при отпертых первом и третьем pin-диодах сигнал распространяется по одному из каналов, который образован первым плечом щелевого Т-соединения с вторым отрезком, при этом другой канал заперт. При изменении смещения на р!п-диодах сигнал проходит по другому каналу и обеспечивает на выходе фазовращателя изменение фазы на

180О. 1 ил. щелевого T-соединения 10 параллельно подключен конденсатор 11.

Результаты исследования входного сопротивления круга с удаленным слоем мвталлизации в длинноволновой части дециметрового диапазона при различных значениях диаметра круга («10 мм) показали, что данная неоднородность имеет индуктивный характер. Поэтому применение данной конструкции без конденсатора 11 имеет ограничения на нижних частотах СВЧ диапазона («1 — 2 ГГц имеет большие потери) из-за индуктивного характера такой неоднородности в укаэанной полосе. Если в выходное плечо 9 щелевого Т-соединения подключить параллельно конденсатор 11, то

его емкость будет компенсировать индуктивный характер круга 8, тем самым обеспечивает полосу пропускания СВЧ сигнала с минимальными потерями, При этом конденсатор 11 не нарушает электрическую симметрию фазовращателя.. 1775758

10

25.

Предложенный фазовращатель успешно будет работать без конденсатора 11 на высоких частотах (2 ГГЦ) СВЧ диапазона, так как все его базовые элементы (переходы между полосковым 2 и щелевым 3 линиями) являются широкополосными. На этих частотах круг с удаленным слоем металлизации с маленьким диаметром (порядка 5 — 8 мм) обеспечивает разрыв щелевой линии.

Для применения предложенной конструкции без конденсатора на нижних частотах СВЧ диапазона необходимо выполнить круг с удаленным слоем металлизации большаго диаметра (порядка 30 — 50 мм), что приводит к увеличению габаритов фазовращателя, Дискретный фазовращатель работает следующим образом.

В одном фазовом состоянии под действием управляющего сигнала, например переключаемые диоды 5, 6 находятся в проводящем состоянии, диоды 4, 7 — непроводящем состоянии СВЧ .сигнал проходит через канал, к которому подключен диод 6 и поступает в выходное плечо 9 щелевого Тсоединения 10 с некоторой фазой ро, В другом фазовом состоянии поддействием управляющего сигнала диоды 5, 6 находятся в непроводящем состоянии, диоды.

4, 7 — в проводящем состоянии. В этом случае СВЧ сигнал проходит через канал, к которому подключен диод 7, и поступает в выходное плечо 9 щелевого Т-соединения

10. Благодаря свойству щелевого Т-соединения при этом фаза колебания на выходе фазовращателя равна 180 + p, т.е. отличается на 180 .

Таким образом, для конкретного диаметра кругов фазовращателя подбирая величину емкости конденсатора 11 компенсируется индуктивность указанной неоднородности, тем самым обеспечивается требуемая полоса пропускания и отсутствие отрезксз ликии передачи определенной электрической длины позволить уменьшить габаритные размеры фазовращателя.

Для экспериментальной проверки предложенного технического решения был изготовлен макет, выполненный на плате из поликора размерами 30 х 24 х 0,5 мм. Диаметр круга равеи 6 мм. В качестве диодов использовались pin-диоды 2А547А-3, в качестве конденсатора — К10-17, При.емкости 39 пФ конденсатора 9 фазовращатель имеет полосу рабочих частот 295-325; МГц при емкости 20 пФ 405 — 445 МГц; при емкости

3,9 пФ вЂ” 800-1000 МГц. В указанных полосах рабочих частот прямые потери составили 1,1 дБ. Из результатов эксперимента видно, что с увеличением емкости конденсатора 11 полоса рабочих частот уменьшается и перемещается в область низких частот.

При этом во.всех исследуемых диапазонах характеристики сохраняются: фазовая ошибка не более 0,3; разность прямых IlOтерь не более 0,1 дБ. Это подтверждает то, что конденсатор не влияет на электрическую симметрию фазовращателя

Необходимо отметить, если на месте конденсатора 11 установить варикап с болшим коэффициентом перекрытия по емкости, можно реализовать электронное смещение полосы рабочих частот

Данное устройство найдет широкое применение в различных устройствах фазовой обработки сигналов.

Формула изобретения

Фазовращатель, содержащий диэлектрическую подложку, на первой стороне которой расположена металлизация, в которой выполнено щелевое Т-соединение, в первое и второе плечи которого параллельно включены первый и второй р!и-диоды, на второй стороне диэлектрической подложки размещен первый отрезок микрополосковой линии, третий и четвертый pinдиоды, о т л и ч а ю щ и йс ятем, что, с целью уменьшения габаритов, при понижении рбочей частоты в металлизацию выполнено круглое отверстие, к диаметрально противсположным точкам которого подключены первое и второе плечи щелевого Т-соединения, на второй стороне диэлектрической подложки размещены введенные второй, третий отрезки полосковой линии и конденсатор, при этом первые концы второго и третьего отрезков полосковой линии подключены к концу первого отрезка пог осковой линии через третий и четвертый

pin-диоды соответственно, вторые концы короткозамкнуты.и образуют с первым и вторым плечами щелевого Т-соединения соответственно полосково-щелевые переходы, а конденсатор включен параллельно в третье плечо щелевого Т-соединения.

1775758

Составитель А.Тагилаев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Шароши

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4036 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ГССР:

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5