Делитель мощности



Делитель мощности
Делитель мощности
Делитель мощности
Делитель мощности
Делитель мощности

 


Владельцы патента RU 2492559:

Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" (RU)

Изобретение относится к устройствам связи источника сигнала с нагрузками. Делитель мощности может использоваться в качестве широкополосного делителя мощности в измерительных приборах. Корпус имеет форму треугольника со скругленными углами, в центральной части которого образована проходная камера. В трех его боковых поверхностях с выполненными в них сквозными цилиндрическими отверстиями закреплены три фланцевых коаксиальных разъема. В проходной камере размещена диэлектрическая пластина, на одной стороне которой нанесены плоские прямоугольные резисторы и полосковые проводники, соединяющие резисторы с расположенными в проходной камере центральными проводниками фланцевых коаксиальных разъемов, а с другой стороны диэлектрической подложки нанесен резистивный слой в форме круга. В концевой части каждого центрального проводника фланцевого коаксиального разъема, входящего в проходную камеру, образованы две плоскопараллельные поверхности, выполненные в виде ступенек. В верхнем и нижнем основании проходной камеры расположены круглые ступенчатые элементы нижней и верхней крышек корпуса, в нижней крышке которой выполнено глухое отверстие. Делитель мощности позволяет расширить диапазон рабочих частот делителя мощности в сторону сверхвысоких частот. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к устройствам связи источника сигнала с нагрузками и может использоваться в качестве широкополосного делителя мощности в измерительных приборах.

Известны делители мощности (Устройства сложения и распределения высокочастотных колебаний / В.В. Заенцев, В.М. Катушкина, С.Е. Лондон, З.И. Модель; Под ред. З.И. Моделя. - М.: Сов. Радио. 1980. - 296 с.), выполненные в виде мостовых устройств - трансформаторных, кольцевых (изготовленных из отрезков двухпроводных и связанных линий передачи), многосекционных устройств.

Недостатком таких устройств является относительно небольшие полосы рабочих частот.

Известен делитель мощности проводник (Agilent Technologies. What differentiates a power splitter and power divider and when should one be utilized over the other - http://www.home.agilent.com/cgi-bin/pub/agilent/library), содержащий один вход и два выхода, два резистора, имеющие одинаковые сопротивления и подключенные первыми концами к названному входу, а вторыми концами - к названным выходам, и общий проводник. Резисторы, включенные в выходные плечи, имеют сопротивления, равные выходному сопротивлению источника сигнала и сопротивлению нагрузок (равные Z0 - волновым сопротивлениям трактов, к которым подключены плечи делителя мощности).

Недостатком этого устройства является ограниченный диапазон рабочих частот сверху.

Наиболее близким к заявляемому объекту является делитель мощности (патент РФ 2412507 С1, 20.02.2011, Н 037/48), содержащий один вход и два выхода, два резистора, имеющие одинаковые сопротивления.Резисторы, включенные в выходные плечи, имеют сопротивления, равные выходному сопротивлению источника сигнала и сопротивлению нагрузок (равные Z0 - волновым сопротивлениям трактов, к которым подключены плечи делителя мощности). КСВН по входу/выходу устройства прототипа не более 1,29, ослабление не более 7,5 дБ.

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения параметров различных четырехполюсников приборами, в которых используется такой делитель мощности. Некомпенсированные на сверхвысоких частотах реактивности делителя мощности ограничивают его диапазон рабочих частот сверху.

Основная техническая задача, на достижение которой направлено предлагаемое решение, - расширение диапазона рабочих частот делителя мощности в сторону СВЧ.

Основная техническая задача достигается, тем, что в делителе мощности, включающем металлический корпус с входом и двумя выходами, в центральной части корпуса образована проходная камера, а в трех его боковых стенках выполнены сквозные цилиндрические отверстия, доходящие до проходной камеры и имеющие с внешних сторон корпуса кольцевые выемки, идентичные входной фланцевый коаксиальный разъем и два выходных фланцевых коаксиальных разъема, имеющие кольцевые выступы для их введения в кольцевые выемки корпуса и закрепленные на трех внешних боковых поверхностях корпуса при помощи стягивающих винтов и резьбовых отверстий в корпусе, в проходной камере которого находится диэлектрическая пластина с нанесенными на одной из ее сторон плоскими прямоугольными резисторами, имеющие одинаковые сопротивления и подключенные к входу и выходам и полосковые проводники, соединенные с концами резисторов, и с концами расположенных в проходной камере центральных проводников фланцевых коаксиальных разъемов, концевые части которых выполнены в виде несимметричных ступенек и сквозные цилиндрические отверстия корпуса до границ проходной камеры, имеют одинаковое круглое сечение и совместно с внутренними цилиндрическими поверхностями фланцевых коаксиальных разъемов, имеющими такой же внутренний диаметр, образуют отрезки коаксиальной линии с волновым сопротивлением Z0, согласно предложенному решению, корпус выполнен в виде треугольника со скругленными углами, при этом оси центральных проводников разнесены относительно друг друга на 120°, с одной стороны диэлектрической пластины нанесены резисторы, разделенные между собой прямоугольным отрезками полосковых проводников, имеющих между друг другом зазор, а так же зазор между резисторами, выполненные в форме прямоугольника, концы которых соединены с полосковыми проводниками, нанесенный с другой стороны диэлектрической пластины резистивный слой, выполнен в форме круга, соприкасающиеся концы полосковых проводников диэлектрической пластины с концами центральных проводников фланцевых коаксиальных разъемов гальванически соединены с центральными проводниками при помощи припоя.

Целесообразно корпус выполнять из остова, изготовленного в виде треугольника со скругленными углами с круговыми выемками сверху и снизу, параллельные поверхности которых расположены симметрично относительно плоскости, проходящей на одинаковом расстоянии от его поверхности проходной камеры и имеющие углубления сверху и снизу, в которых расположены два кольца, из крышек треугольной формы со скругленными углами, верхняя и нижняя крышка выполнена с круглым трехступенчатым выступом, диаметр и длинна ступенек которого уменьшается по мере приближения к диэлектрической пластине, расположенной в центре проходной камеры, в нижней крышке которого выполнено глухое отверстие в верхней ступени выступа, имеющей наименьший диаметр, образуя пьедестал в форме кольца, со стороны верхней и нижней поверхностей остова выполнены по три резьбовых отверстия, оси которых проходят в плоскостях, параллельных первой, второй и третьей внешним боковым поверхностям остова, отверстия расположены на равном расстоянии от центра проходной камеры, в центрах первой, второй и третьей внешних боковых поверхностей остова выполнены сквозные цилиндрические отверстия с кольцевыми выемками под кольцевые выступы фланцевых коаксиальных разъемов, и на диагоналях трех названных внешних боковых поверхностей выполнены резьбовые отверстия для подсоединения фланцев коаксиальных разъемов к остову, выполненные в крышках ступенчатые сквозные отверстия для крепежных винтов, у которых оси совпадают с осями резьбовых отверстий остова, образованных со стороны его нижней и верхней поверхностей, необходимые для крепления крышек к корпусу с помощью крепежных винтов, и прикрученные крышки к корпусу соприкасаются с поверхностями выемок в корпусе, расположенные симметрично относительно плоскости, проходящей на одинаковом расстоянии от поверхности проходной камеры, тем самым образуя зазор между верхним и нижним основаниями остова и поверхностью крышек, плоскость которых параллельна плоскости оснований остова, и зазоры между боковыми поверхностями ступенчатого выступа и боковой поверхностью выемки, и проходной камеры остова.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1, фиг.2 изображен внешний вид предлагаемого делителя мощности (приведены его две проекции), а фиг.3 показан поперечный разрез устройства, на фиг.4 в увеличенном масштабе относительно других элементов и узлов показан внешний вид диэлектрической пластины с нанесенными на одну ее поверхность одинаковыми полосковыми проводниками и одинаковыми резисторами, на фиг.5 показана другая сторона диэлектрической поверхности, на которой нанесен резистивный слой в форме круга.

На фиг.1-5 обозначено:

1 - остов делителя мощности;

2 - верхняя часть крышки треугольной формы со скругленными углами

3 - нижняя часть крышки треугольной формы со скругленными углами

4 - первый выходной фланцевый коаксиальный разъем;

5 - второй выходной фланцевый коаксиальный разъем;

6 - входной фланцевый коаксиальный разъем;

7 - внутренняя гнездовая часть входного фланцевого коаксиального разъема 6;

8 - фланец входного коаксиального разъема 6;

9 - стягивающий винт, при помощи которого фланец 8 соединяется с остовом 1;

10 - винт, при помощи которого верхняя крышка 5 соединяется с остовом 2;

11 - центральный проводник фланцевого коаксиального разъема;

12 - концевая часть центрального проводника фланцевого коаксиального разъема, выполненная в форме ступенек;

13 - проходная камера;

14 - слой припоя, расположенный между поверхностью ступенчатой части центрального проводника и боковой поверхностью диэлектрической пластины;

15 и 16 - внутренние цилиндрические отверстия одного диаметра, расположенные в остове 1 и в каждом фланцевом коаксиальном разъеме;

17 - диэлектрическая пластина с нанесенными на одной ее стороне одинаковыми полосковыми проводниками и одинаковыми резисторами, а с другой стороны с нанесенным резистивным слоем;

18 - кольцо, расположенное в глубоких выемках остова;

19 - полосковый проводник;

20 - резистор;

21 - резистивный слой.

Повышение верхней рабочей частоты в предлагаемом устройстве, имеющем коаксиальные вход и выходы при полосковом исполнении самого делителя мощности, обусловлено несколькими факторами.

Во-первых, в устройстве используется симметричное расположение полосковых линий и резисторов, нанесенные на одной из сторон диэлектрической пластины, а так же использование на обратной стороне диэлектрической пластины резистивного слоя, выполненного в форме круга. Это приводит к уменьшению потерь в делителе мощности на СВЧ.

Во-вторых, в устройстве осуществлено согласование между отрезками коаксиальных линий передачи и отрезками полосковых линий передачи посредством ступенчатых переходов в каждом из трех плеч - несимметричных ступенек на концевых частях центральных проводников разъемов и ступенчатых выступов нижней и верхней крышек, находящимся в проходной камере остова. Эти переходы выполняют роль согласующих элементов.

И, в-третьих, особенностью устройства является то, что его плечи разнесены относительно друг друга на 120°, что говорит об идентичности электрических параметров по входу и выходу устройства. Такая структура за счет малых размеров позволяет получить максимальную широкополосность и точность деления мощности.

Наиболее согласованным одновременно по входу и выходам делитель мощности будет при общем сопротивлениях параллельно соединенных резисторов R=50 Ом. Расчеты проведены в частотной области от 1 МГц - 32 ГГц. КСВН по входу/выходу устройства во всем диапазоне частот не более 1, 2, ослабление не более 7 дБ.

Таким образом, предложенная совокупность существенных признаков позволяет улучшить параметры делителя мощности, имеющего коаксиальные вход и выходы и, собственно, полосковый делитель мощности, на СВЧ.

1. Делитель мощности, включающий металлический корпус с одним входом и двумя выходами, в центральной части корпуса образована проходная камера, а в трех его боковых стенках выполнены сквозные цилиндрические отверстия, доходящие до проходной камеры и имеющие с внешних сторон корпуса кольцевые выемки, идентичные входной фланцевый коаксиальный разъем и два выходных фланцевых коаксиальных разъема, имеющие кольцевые выступы для их введения в кольцевые выемки корпуса и закрепленные на трех внешних боковых поверхностях корпуса при помощи стягивающих винтов и резьбовых отверстий в корпусе, в проходной камере которого находится диэлектрическая пластина с нанесенными на одной из ее сторон плоскими прямоугольными резисторами, имеющими одинаковые сопротивления и подключенными к входу и выходам, и полосковые проводники, соединенные с концами резисторов, и с концами расположенных в проходной камере центральных проводников фланцевых коаксиальных разъемов, концевые части которых выполнены в виде несимметричных ступенек, сквозные цилиндрические отверстия корпуса до границ проходной камеры выполнены с одинаковым круглым сеченим и совместно с внутренними цилиндрическими поверхностями фланцевых коаксиальных разъемов, имеющими такой же внутренний диаметр, образуют отрезки коаксиальной линии с волновым сопротивлением Z0, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде треугольника со скругленными углами, при этом оси центральных проводников разнесены относительно друг друга на 120°, с одной стороны диэлектрической пластины нанесены резисторы, разделенные между собой прямоугольными отрезками полосковых проводников, имеющих между друг другом зазор, а так же зазор между резисторами, выполненных в форме прямоугольника, концы которых соединены с полосковыми проводниками, нанесенный с другой стороны диэлектрической пластины резистивный слой выполнен в форме круга, соприкасающиеся концы полосковых проводников диэлектрической пластины с концами центральных проводников фланцевых коаксиальных разъемов гальванически соединены с центральными проводниками при помощи припоя.

2. Делитель мощности по п.1, отличающийся тем, что его корпус выполнен из остова, изготовленного в виде треугольника со скругленными углами с круговыми выемками сверху и снизу, параллельные поверхности которых расположены симметрично относительно плоскости, проходящей на одинаковом расстоянии от его поверхности проходной камеры, и имеющие углубления сверху и снизу, в которых расположены два кольца, из крышек треугольной формы со скругленными углами, верхняя и нижняя крышка выполнены с круглым трехступенчатым выступом, диаметр и длина ступенек которого уменьшается по мере приближения к диэлектрической пластине, расположенной в центре проходной камеры, в нижней крышке которого выполнено глухое отверстие в верхней ступени выступа, имеющей наименьший диаметр, образуя пьедестал в форме кольца, со стороны верхней и нижней поверхностей остова выполнены по три резьбовых отверстия, оси которых проходят в плоскостях, параллельных первой, второй и третьей внешним боковым поверхностям остова, отверстия расположены на равном расстоянии от центра проходной камеры, в центрах первой, второй и третьей внешних боковых поверхностей остова выполнены сквозные цилиндрические отверстия с кольцевыми выемками под кольцевые выступы фланцевых коаксиальных разъемов, и на диагоналях трех названных внешних боковых поверхностей выполнены резьбовые отверстия для подсоединения фланцев коаксиальных разъемов к остову, выполненные в крышках ступенчатые сквозные отверстия для крепежных винтов, у которых оси совпадают с осями резьбовых отверстий остова, образованных со стороны его нижней и верхней поверхностей, необходимые для крепления крышек к корпусу с помощью крепежных винтов, и введенные крышки в корпус соприкасаются с поверхностями выемок в корпусе, расположенные симметрично относительно плоскости, проходящей на одинаковом расстоянии от поверхности проходной камеры, тем самым образуя зазор между верхним и нижним основаниями остова и поверхностью крышек, плоскость которых параллельна плоскости оснований остова, и зазоры между боковыми поверхностями ступенчатого выступа и поверхностями выемки и проходной камеры остова.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники, а более конкретно к СВЧ направленным ответвителям, и может быть использовано в широкополосных приемных, передающих и измерительных устройствах СВЧ.

Изобретение относится к устройствам сверхвысокочастотной (СВЧ) техники и может найти применение в области радиолокации, радионавигации, связи, антенно-фидерных системах и радиоизмерительной технике для направленного ответвления части мощности из СВЧ-тракта.

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может использоваться в волноводной СВЧ антенной технике в составе фазированных антенных решеток. .

Изобретение относится к устройствам связи источника сигнала с нагрузками. .

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокации, радионавигации, связи, антенных системах и радиоизмерениях как самостоятельное устройство, а также в качестве функционального узла для построения делителей мощности, смесителей, модуляторов, дискриминаторов, сумматоров мощности, диаграммообразующих элементов.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в радиоэлектронных приемо-передающих трактах. .

Изобретение относится к области радиотехники, а более конкретно, к СВЧ направленным ответвителям и может быть использовано в широкополосных приемных, передающих и измерительных устройствах СВЧ.

Изобретение относится к элементам радиоэлектронных устройств, в частности к коаксиальным линиям передачи широкополосных сигналов, и предназначено для контроля мощности СВЧ-генераторов.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиолокации, радионавигации, связи, антенных системах и радиоизмерениях как самостоятельное устройство. Техническим результатом является увеличение рабочей полосы частот при одновременном уменьшении габаритных размеров. Миниатюрный широкополосный квадратурный направленный ответвитель на элементах с сосредоточенными параметрами состоит из двух пар индуктивно связанных катушек, соединенных последовательно, и конденсаторов, при этом индуктивно связанные катушки выполнены в виде плоских прямоугольных спиральных проводников, расположенных парами друг под другом в слоях многослойной керамической платы на определенном расстоянии друг от друга для обеспечения требуемого коэффициента индуктивной связи, введены дополнительные конденсаторы, включенные между выводами пар катушек и между выводами пар катушек и землей. 7 ил.

Широкополосный фазовращатель на π/2 относится к области радиотехники. Достигаемый технический результат - обеспечение постоянного фазового сдвига опорного напряжения в широкой полосе промежуточных частот и повышение широкополостности. Фазовращатель содержит два идентичных отрезка коаксиальной линии 2, 4, резистор 3, цепочку из параллельно соединенных конденсатора 5 и резистора 6, источник опорного напряжения 7, конденсатор 1 . 5 ил.

Использование: для радиолокации, радионавигации, связи, а также в антенных системах и радиоизмерениях. Сущность изобретения заключается в том, что направленный ответвитель, выполненный на диэлектрической подложке с нанесенной топологией направленного ответвителя, состоит из четырех отрезков подводящих полосковых линий и области связанных однородных полосковых линий, при этом в область связанных однородных полосковых линий введены два одинаковых участка дополнительных связанных полосковых линий, расположенных по краям области связанных однородных полосковых линий симметрично относительно ее центра, при этом суммарная длина области связанных полосковых линий L=(0.2÷0.3)λсв, где λсв - длина волны области связанных полосковых линий на центральной частоте. Технический результат: обеспечение возможности конструктивного упрощения при одновременном улучшении его технических характеристик. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот. Заявленный транснаправленный ответвитель на связанных линиях содержит горизонтальную диэлектрическую подложку с четырьмя подводящими микрополосковыми линиями, на которую устанавливается вертикальная диэлектрическая плата с нанесенной с двух противоположных сторон металлизацией, образующей связанные линии с лицевой связью, подключенные к подводящим линиям; в горизонтальной диэлектрической подложке выполняется несквозное окно, проникающее до заземленного основания, при этом геометрические размеры окна и вертикальной платы задаются такими, чтобы обеспечить необходимую электромагнитную связь между связанными линиями, а также согласование с подводящими линиями, при этом величина диэлектрической проницаемости материала вертикальной платы выбирается достаточно большой с тем, чтобы достичь отношения эффективных диэлектрических проницаемостей связанных линий при противофазном и синфазном возбуждениях, равного 9:1. Техническим результатом является упрощение схемы и конструкции ответвителя, улучшение повторяемости частотных характеристик. 7 ил.
Наверх