Фиксированный фазовращатель свч

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим постоянный фазовый сдвиг между опорным каналом (компенсирующей линией) (ОК) и фазосдвигающим каналом (ФК) в широкой полосе частот. Фиксированный фазовращатель СВЧ содержит опорный канал на одиночной линии передачи и фазосдвигающий канал, выполненный в виде, по крайней мере, одного четырехполюсника в виде отрезка связанных линий передачи, нагруженных в месте соединения короткозамкнутым шлейфом. Причем связанные линии передачи выполнены ступенчато-неоднородными. Технический результат заключается в уменьшении коэффициента стоячей волны по напряжению и уменьшении максимального отклонения Δφ функции фазового сдвига от номинального значения φ0. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим постоянный фазовый сдвиг между опорным каналом (компенсирующей линией) (ОК) и фазосдвигающим каналом (ФК) в широкой полосе частот.

Известен фиксированный фазовращатель (ФФ) СВЧ, предложенный и исследованный Шиффманом (Schiffman B.M. A new class of broadband microwave 90-degree phase shifters //IRE Trans., 1958. V. MTT-6, no 4. P. 232). В нём ОК выполнен в виде отрезка одиночной однородной линии передачи (ЛП), а ФК представляет собой отрезок связанных однородных ЛП с направленностью второго типа, выходные плечи которого непосредственно соединены между собой. Фазосдвигающий канал такого типа получил название С-звена. Теоретически С-звено является всепропускающим четырехполюсником: предполагается, что отрезок связанных ЛП в нём характеризуется идеальной направленностью, а длина отрезка, соединяющего выходные плечи связанных однородных ЛП, равна нулю.

Однако на практике потенциальные возможности ФФ на основе С-звеньев не могут быть полностью реализованы, так как длина отрезка, соединяющего выходные плечи связанных однородных ЛП, отлична от нуля. Кроме того, в связанных микрополосковых ЛП конструктивно-технологические ограничения при реализации средних и высоких значений коэффициентов связи и разница фазовых скоростей нормальных волн, распространяющихся в них, нарушают условия идеальной направленности и согласования.

Известен также ФФ СВЧ (Гительсон А.А., Михалевский В.С., Следков В.А. Синтез фазовращателей СВЧ на ступенчатых связанных линиях // Антенны. 1975. № 22. С. 117-132), содержащий ОК и ФК в виде четырёхполюсника, образованного отрезком ступенчато-неоднородных связанных ЛП.

Однако ФФ данной конструкции имеет недостаточно малое максимальное отклонение Δφ функции фазового сдвига от номинального значения φ0. Для их реализации требуется использовать сильно связанные ЛП.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является ФФ (Аристархов Г.М., Алексеев А.А. Широкополосные фазовращатели на связанных микрополосковых линиях с кратными электрическими длинами // Радиотехника. 1987. № 12. С. 58-60), содержащий ОК и ФК в виде четырёхполюсника, образованного отрезком связанных однородных ЛП, снабжённым в месте соединения этих ЛП короткозамкнутым шлейфом.

Однако и данное техническое решение также имеет недостаточно малые максимальное отклонение Δφ функции фазового сдвига от номинального значения φ0 и коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) на входе ФК.

Задачей заявляемого изобретения является создание новой структуры ФФ с улучшенными параметрами КСВН на входе ФК и максимального отклонения Δφ функции фазового сдвига от номинального значения φ0.

Техническим результатом заявляемого изобретения является уменьшение КСВН и уменьшение максимального отклонения Δφ функции фазового сдвига от номинального значения φ0.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в ФФ СВЧ ФК выполнен в виде четырёхполюсника на ступенчато-неоднородных связанных ЛП, нагруженных в месте соединения короткозамкнутым шлейфом.

Использование ступенчато-неоднородных связанных ЛП в ФК с короткозамкнутым шлейфом обеспечило неожиданный результат в виде значительного улучшения параметров по сравнению с многоэлементным фазовращателем на связанных однородных линиях со шлейфом, несмотря на то, что максимальное отклонение Δφ функции фазового сдвига от номинального значения φ0 в заданной полосе частот у многоэлементного ФФ существенно меньше, чем у ФФ на связанных ступенчато-неоднородных линиях с тем же числом отрезков связанных линий передачи (Meschanov V.P., Metelnikova I.V., Tupikin V.D., Chumaevskaya G.G. A new structure of microvave ultrawide-band differential phase shifter // IEEE Trans. 1994. V. MTT-42. № 5. P. 762).

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в фиксированном фазовращателе СВЧ, содержащем опорный канал и фазосдвигающий канал, выполненный в виде по крайней мере одного четырёхполюсника в виде отрезка связанных линий передачи с короткозамкнутым шлейфом, связанные линии передачи выполнены ступенчато-неоднородными.

Кроме того, заявляется фиксированный фазовращатель СВЧ, в котором фазосдвигающий канал выполнен в виде двух идентичных четырёхполюсников, соединённых каскадно.

Кроме того, заявляется фиксированный фазовращатель СВЧ, в котором связанные линии передачи выполнены симметрично двухступенчатыми.

Кроме того, заявляется фиксированный фазовращатель СВЧ, в котором связанные линии передачи выполнены симметрично трёхступенчатыми.

Осуществление заявляемого изобретения поясняется с помощью фиг. 1, 2, на которых изображены:

на фиг. 1 – ФФ с ОК в виде отрезка однородной линии передачи и ФК в виде одного четырёхполюсника на двухступенчатых связанных линиях передачи со шлейфом;

на фиг. 2 – ФФ с ОК в виде отрезка однородной линии передачи и ФК в виде двух включённых каскадно идентичных четырёхполюсников на двухступенчатых связанных линиях передачи со шлейфом.

Позициями 1-3 на фиг. 1-2 обозначены:

1 - опорный канал;

2 – четырехполюсник;

3 - короткозамкнутый шлейф.

Заявляемый ФФ СВЧ включает опорный канал (ОК) 1 и фазосдвигающий канал (ФК). ОК 1 выполнен в виде отрезка однородной одиночной ЛП. ФК выполнен в виде одного четырёхполюсника (фиг. 1) или в виде соединения выходного плеча первого из двух идентичных четырёхполюсников с входным плечом второго, т.е. каскадно соединённых двух идентичных четырехполюсников (фиг. 2). Каждый из четырёхполюсников выполнен из продольно симметричных двухступенчатых связанных ЛП с направленностью второго типа c короткозамкнутым шлейфом. Помимо двухступенчатой структуры может быть также использована трёхступенчатая.

Устройство работает следующим образом.

На входы ОК и ФК подают одинаковые сигналы. Сигналы на выходах ОК и ФК совпадают по амплитуде, а разность их фаз обеспечивается постоянной.

Для ФФ двух- и трёхступенчатой структур ФК в виде одного и двух четырёхполюсников была решена задача параметрической оптимизации одновременно фазочастотной характеристики (ФЧХ) фазовращателя и КСВН его фазосдвигающего канала с использованием среды проектирования AWR DE.

В таблицах 1-4 приведены рассчитанные оптимальные параметры ФФ двух- и трёхступенчатой структур ФК в виде одного и двух четырёхполюсников для рабочей полосы частот [f1, f2] с коэффициентом перекрытия QUOTE , равным 4. В таблицах использованы следующие обозначения: Δϕ - максимальное отклонение функции фазового сдвига от номинального значения ϕ0; QUOTE - электрическая длина опорного канала (ОК), QUOTE - длина ОК, нормированная на среднюю длину волны рабочего диапазона частот; QUOTE – максимальное значение коэффициента стоячей волны напряжения на входе фазосдвигающего канала, Z0ei, Z0oi - волновые сопротивления чётного и нечётного типа возбуждения i-того отрезка связанных ЛП соответственно, i = 1, 2, 3; Zшл – волновое сопротивление шлейфа. Волновые сопротивления подводящих линий полагались равными 50 Ом.

Из таблиц 1-4 следует, что увеличение числа ступеней приводит к уменьшению отклонения фазочастотной характеристики ФФ от заданного номинального значения φ0 и уменьшению КСВН на входе ФК.

1. Фиксированный фазовращатель СВЧ, содержащий опорный канал на одиночной линии передачи и фазосдвигающий канал, выполненный в виде, по крайней мере, одного четырехполюсника в виде отрезка связанных линий передачи, нагруженных в месте соединения короткозамкнутым шлейфом, отличающийся тем, что связанные линии передачи выполнены ступенчато-неоднородными.

2. Фиксированный фазовращатель СВЧ по п. 1, отличающийся тем, что фазосдвигающий канал выполнен в виде двух идентичных четырехполюсников, соединенных каскадно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к фильтрам. Полосно-пропускающий СВЧ-фильтр содержит установленные на металлическое основание и гальванически соединенные между собой боковыми поверхностями четвертьволновые резонаторы, изготовленные на основе коаксиальных керамических линий квадратного сечения.

Многослойный полосно-пропускающий фильтр содержит параллельные слои диэлектрика резонансной толщины, каждый из которых отделен один от другого и от окружающего пространства плоской решеткой параллельных тонкопленочных полосковых проводников с упорядоченными осями.

Изобретение относится к области радиоизмерительной СВЧ-техники и предназначено для автоматической регулировки коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВU) и неравномерности по амплитудно-частотной характеристике (АЧХ) и фазочастотной характеристике (ФЧХ) в СВЧ-приборах.

Изобретение относится к устройствам СВЧ-электроники и может быть использовано при конструировании нано- и микроэлектронных элементов для обработки сигналов. Элемент на магнитостатических спиновых волнах (МСВ) имеет две пары микрополосковых преобразователей, которые образуют два параллельных линейных канала распространения МСВ, разнесенных друг от друга на расстояние, обеспечивающее размещение между указанными каналами резонатора МСВ, взаимодействующего с линейными каналами.

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение стойкости к деформации обмотки линейного фильтра.

Изобретение относится к автотранспортным средствам, в частности специального назначения, может быть использовано для повышения помехозащищенности бортового электрооборудования к внешнему высокочастотному электромагнитному полю при эксплуатации АТС в условиях сложной электромагнитной обстановки.

Изобретение относится к областям радиотехники и связи. Высокочастотный фазовращатель выполнен на основе КМОП-технологии, при этом усилители с переменным коэффициентом усиления построены на основе модифицированных ячеек Гильберта, а аналоговый дифференциальный квадратурный сумматор подключен к квадратурному полифазному фильтру напрямую.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано в селективных трактах приемных и передающих систем. Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр содержит диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесено заземляемое основание, а на вторую - нанесены электромагнитно связанные полосковые проводники: смещенные относительно друг друга протяженные широкие отрезки полосковых проводников, заземляемые на основание со стороны свободных концов, с противоположных - соединены между собой посредством протяженных отрезков полосковых проводников, с внутренней стороны - соединены с отрезками протяженных узких полосковых проводников, дважды изогнутых под прямым углом, при этом вдоль по их периметрам, внутри каждого расположены свернутые П-образно отрезки полосковых проводников, заземляемые на основание со стороны свободных концов, соединенные с внешней стороны с ортогонально расположенными протяженными широкими отрезками полосковых проводников, являющихся портами фильтра.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах передатчиков, приемников, антенн РЛС для направленной передачи электромагнитных волн.

Тем-камера // 2606173
Изобретение относится к электротехнике. Сущность изобретения заключается в том, что ТЕМ-камера содержит корпус в форме пирамиды, при этом в поперечном сечении центральная и сужающиеся части корпуса являются прямоугольником с соотношением сторон 1:1,15, причем длина центральной части равна ее ширине, а сужающиеся части выполнены с линейными углами сужения 32,7° и 36,7°, открытые концы которого имеют размер 7,2×8,4 мм и вдоль продольной составляющей сгибы для соединения со стягивающим кольцом, которое выполнено в форме цилиндра с прямоугольным вырезом внутри и отношением сторон 1:1,15, по краям которого имеются по меньшей мере четыре отверстия с резьбовым соединением для крепления с помощью винтов через токопроводящую пасту держателя под соединитель, который также имеет цилиндрическую форму с по меньшей мере четырьмя резьбовыми отверстиями и по меньшей мере пятью отверстиями под высокочастотный соединитель, четыре из которых выполнены с одинаковым диаметром, а пятое выполнено в виде коаксиального волновода с волновым сопротивлением 50 Ом, центральный проводник которого соединен при помощи пайки и соединения в паз с центральной пластиной, которая выполнена из проводящего материала толщиной 2 мм и шириной 1:1,3 по отношению к ширине центральной части корпуса, а на концах центральной пластины выполнено линейное сужение со ступенчатыми вырезами на кромках в форме дуги, причем сужение в начале выполнено под углом 46° на расстоянии толщины стягивающего кольца и под углом 61° на расстоянии от толщины стягивающего кольца до 5,5 мм, превышающем расположение ребер корпуса, в одной из стенок которого имеется прямоугольный вырез, кромки которого выполнены с фаской под угол 45°, для испытательного стола из проводящего материала, который имеет по меньшей мере одно отверстие для соединителя и фаску под углом 45°.
Наверх