Направленный ответвитель

 

Использование: техника СВЧ для деления или суммирования сигналов. Сущность изобретения: направленный ответвитель содержит тандемно включенные отрезки связанных линий передачи с различными коэффициентами связи. Длины отрезков связанных линий передачи уменьшаются от предыдущего к последнему. Между всеми отрезками связанных линий в одно из их плеч включены дополнительные отрезки линий передачи, длины которых уменьшаются от предыдущего отрезка связанных линий передачи к последующему. 3 ил.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в схемах антенно-фидерных трактов и приемопередающих устройств для деления сигнала с заданным отношением, а также суммирования сигналов на общей нагрузке.

Известен направленный ответвитель, состоящий из нескольких отрезков связанных линий равной длины, соединенных равными отрезками линий тандемно [1] Известен многосекционный направленный ответвитель, состоящий из нескольких отрезков связанных линий равной длины, соединенных каскадно и имеющих разные коэффициенты связи [2] Недостатком указанных ответвителей является наличие "паразитных" полос заграждения, которые реализуются в ответвителях, когда длина составляющих его отрезков связанных линий становится кратной λ/2.

Известен широкополосный направленный ответвитель, который образован тандемным включением отрезков однородных связанных линий передачи, длины которых относятся как 1:3:5:7 а коэффициенты связи различны [3] Недостатком ответвителя является необходимость реализации трудно выполнимого коэффициента связи для коротких связанных линий передачи, который для случая, например, трехдецибельного ответвителя превышает 0,7.

Целью изобретения является уменьшение необходимой величины коэффициента связи при сохранении широкополосности направленного ответвителя и уменьшение его размеров.

Это достигается тем, что в направленном ответвителе, образованном тандемным включением отрезков однородных связанных линий передачи с различными коэффициентами связи, длины которых уменьша- ются от предыдущего к последующему, между всеми отрезками связанных линий в одно из их плеч включены дополнительные отрезки линий передачи, длины которых уменьшаются от предыдущего к последующему.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства.

Направленный ответвитель содержит четыре полюса 1-4, к которым подключаются подводящие линии, три (для данной схемы) отрезка связанных линий 5-7, соединенных тандемным способом, и два отрезка линий передачи 8, 9.

Направленный ответвитель работает следующим образом.

Сигнал, поступающий, например, на полюс 2 и проходящий по основной линии в полюс 3, ответвляется последовательно тремя отрезками связанных линий и поступает в полюс 4. При этом, если первый отрезок связанной линии 5 имеет "паразитную" полосу заграждения на частоте f, то длину второго отрезка связанной линии 6 выбирают такой, чтобы ее "паразитная" полоса заграждения лежала выше частоты f, например, -2f, что соответствует вдвое уменьшенной длине связанной линии 6. Таким же способом подбирается длина третьего отрезка связанной линии и при необходимости последующих. Включение между отрезками связанных линий отрезков линий передачи с уменьшающейся длиной и подбор величины коэффициентов связи для отрезков связанных линий позволяют получить достаточно равномерную функцию переходного затухания для ответвленного сигнала.

На фиг. 2 приведены графики частотной зависимостиΘ 2 π L/λ| функций переходного затухания для трех случаев; кривая 1 два тандемно включенных отрезка связанных линий, имеющих одинаковую длину L; кривая 2 два тандемно включенных отрезка связанных линий, имеющих длину L и L/3, коэффициенты связи 0,2 и 0,8 соответственно, кривая 3 два тандемно включенных отрезка связанных линий, имеющих длину L и L/2, коэффициенты связи 0,45 и 0,6 соответственно и длину линии передачи, включенной между отрезками связанных линий, равную L/2.

На фиг. 3 приведены графики частотной зависимости функций переходного затухания для указанных трех случаев, где в качестве аргумента используется нормированная частота f/f_o(f_o центральная частота рабочего диапазона каждого направленного ответвителя).

Таким образом, при заданной величине пульсаций коэффициента переходного затухания (0,5±0,1) и практически одинаковом коэффициенте широкополосности (F_max/F_min) для второго и третьего случаев, составляющем 6,5 и 6,3 соответственно, максимальная величина коэффициента связи для прототипа составляет 0,8, а для предлагаемого ответвителя 0,6. Уменьшение общей длины направленного ответвителя происходит, во-первых, за счет сокращения длины каждого последующего отрезка связанной линии по сравнению с предыдущей, например, в отношении 1:1/2:1/4.

во-вторых, за счет уменьшения значения F_min для предлагаемого направленного ответвителя по сравнению с прототипом приблизительно в 1,5 раза, что видно на фиг. 2.

Предлагаемый ответвитель может быть реализован с использованием обычной технологии изготовления полосковых плат в микрополосковом варианте, в варианте симметричных полосковых линий, а также различных модификаций указанных линий.

Формула изобретения

Направленный ответвитель, содержащий по крайней мере два тандемно включенных отрезка связанных линий передачи с различными коэффициентами связи, длины которых уменьшаются от предыдущего отрезка связанных линий передачи к последующему, отличающийся тем, что между всеми отрезками связанных линий в одно из их плеч включены дополнительные отрезки линий передачи, длина которых уменьшается от предыдущего отрезка связанных линий передачи к последующему.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3