Плавный проходной фазовращатель
Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в антенных решетках. Целью изобретения является уменьшение потерь. Устройство содержит циркулятор 1, регулируемую реактивную неоднородность 2, фиксированный 180-градусный фазосдвигатель 3 и сумматор 4. Уменьшение потерь достигается за счет использования энергии отраженных волн от регулируемой реактивной неоднородности 2 и передачей их на выход. 1 ил. Л
ЩЮ Ql) y )g Н 01 Р О18
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ госуда отвеянный номиткт по изов ктиниям и отнятиям пРИ Гннт сссР (21) 4758123/09 (22) 13.11.89 (46) 30.05,92, Бюл, И 20 (72) P.Â. Киселев, С,B. Мирный, Л.В. Скрыпник и В.Т. Татаркин (53) 621.376.4(088.8) (56) 1. Бова H„T. Стукало П.А., Храмов В.А. Управляющие устройства
СВЧ, К., Технчка, 1973, с. 128.
2. СВЧ-устройства на полупроводниковых диодах, — Проектирование и расчет/Под ред. И.В. Мальского, Б.В. Сестрорицкого, M.: Сов.радио, 1969, с. 462-465.
3. Noncrief F.J. Power and noise
figure races slow down as designers
sprint for more bandwidth/Mickrowave
1979, 18, Р 2, р. 17-28.
Изобретение относится к технике
СВЧ и может быть использовано в схемах питания диаграммообразующих систем фазированных антенных решеток (ДОС ФАР), а также в устройствах взвешивания систем адаптивной компен« сации.помех (АКП), Известны плавные фазовращатели, содержащие электрически управляемую реактивность (варактор), включенную в линию передачи параллельно, последовательно или через мостовую схему и.
Такие плавные фазовращатели имеют малый диапазон изменения фазы, Наиболее близким по технической сущности к изобретению (прототипом) является Фазовращатель, приведенньщ
2 (54) ПЛАВНЬЙ ПРОХОДНОЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к технике
СВЧ и может быть использовано в антенных решетках. Целью изобретения является уменьшение потерь. Устройство содержит циркулятор 1, регулируемую реактивную неоднородность 2, Фиксированный 180-градусный фаэо"двигатель 3 и сумматор 4. Уменьшение потерь достигается за счет использования энергии отраженных волн от регулируемой реактивной неоднородности 2 и передачей их на выход. 1 ил. м ® ь в 11, Реальные потери такого фазо3 вращателя оказываются минимальными только при малых значениях диапазона изменения фазы (2, поэтому при получении диапазона регулировки фазы 360 о используется каскадное включение плавных фазовращателей, при этом возрастают и потери фазовращателя, Так, разработанный фирмой General ?1" ckrowave фазовращатель, обеспечивающий диапазон регулирования фазы 0...360, содержит шесть каскадов и имеет потери до 10 дБ (31.
Целью изобретения является снижение потерь фазовращателя при изменении фазы от 0 до 360, что позволит снизить расход мощности с ДОС ФАР, проход . р отличается от прототипа наличием
180 -ного фазосдвигателя и сумматора.
Иа чертеже представлена функциональная схема плавного проходного фа»Е»е» Ь
2+ b
2 + ь (Б) b
»14»» ее»
2+jb
2+jЬ зовращателя. 20
Устройство содержит циркулятор 1, регулируемую реактивную неоднородность 2, фиксированный 180 -ный фазо сдвигатепь Зи сумматср 4(CM) . Первое плечо циркулятора является входом 25 плавного проходного фазовращателя, ко второму плечу подключен вход регулируемой реактивной неоднородности, выход которой подключен к первому входу сумматора, второй вход сумматора через фиксированный фазосдвигатель подключен к третьему плечу циркулятора, а выход сумматора является выходом плавного проходного фазовращателя.
Устройство работает следующим образом, Входной сигнал, поступающий в плечо 5 йерритового пиркулятора i, подается на регулируемую реактивную неоднородность 2„, В зависимости от величины поданного на РРН 2 управляющего напряжения U(1>lI, определенная часть сигнала с фазой Я отражается от нее, а другая часть сигнала с фазой „9л проходит. Прошедшая часть сигнала f (. 45 поступает непосредственно на один .. вход сумматора 4, а отраженная часть через циркулятор 1 и фиксированный фазовращатель 3 на 180 . — на другой вход сумматора 4. Сумматор осуществ-. ляет сложение обеих составляющих сигнала.
Регулируемая реактивная неоднородность может быть выполнена, например, виде отрезка линии передачи с варах 55 тором и дополнительными реактивными элементами. Как показано в 2, с.5 )
544) подбором параметров варактора и дополнительных реактивностей можно по-Вгде jb = -- - нормированная реактивУо ная проводимость.
Модуль коэффициента. отражения аргумент коэффициента отражения
P = arete ("=). е (2) Модуль коэффициента передачи
I Ì - Is ml --- °
4»Ь аргумент коэффициента передачи (3) Ь
„Ол= arctg (- -). (, 2
Из симметрии и унитарности матрицы рассеяния четырехполюсника беэ потерь следует, что
Т
l sÄl + (Б,е(i, y„-q» — . (4) Выражения для коэфд>ициентов передачи от входа фазовращателя до первого и второго плеч сумматора имеют вид
Т - I 4„lå, Тz - I a,l å е
Выражение для коэффициента передачи заявляемого фазовращателя имеет вид
Т = -(Т +Т )=. ()S, е + Яц е е ) I4
Из (4) следует, что Щ =+ — —, тогда З 173? 575 4 лучить два резонансных состояния при повысить эффективность работы систем изменении емкости варактора: от параллельного резонанса (коэффициент
Плавный проходной фазовращатель ние @азы передачи максимален, отражение отсутобеспечивает удвоенное изм нение азы нению с фазо- ствует) до последовательного резонанвыходного сигналя по сравнению с азоса (коэффициент передачи минимален, вым сдвигом, вносимым варактором, чем остигается увеличение диапазона ре (1полное отражение) что соответствует
Б достигается у
1изменению эквивалентной реактивной гулировки фазы, вносимое каждым иэ проводимости Ь, включенной параллелькаскадно включенных фазовращателей. 1р но в линию передачи, от оо до 0 и изТаким образом, для обеспечения диапа0 180 Д менению фазы от 0 до 180, Для такой зона регулировки фазы 0 — Зб0 требучисто реактивной неоднородности, вклю" ется меньшее число каскадов, что и ченной параллельно в линию передачи, лриводит к снижению потерь плавного матрица рассеяния имеет вид 11, с.36), ного Лазов ащателя. Изобретение
= - — <- )s„I - в„ ) .
Из (2) следует, что b да из (3) и (1) 1737575
)Чг 1 ) н( (5) 2/tggr, тогполучим: где А = sin ц)„-сов g
В = -281пф соЩ, А +В = (з1п (-соз (f )2 — 4sin (p „ cos Cp. 4 4
=(sing — 2sin cos p + cos („+ 4sin „cos (f ) (sin.(p„+ 2szn g„cos2Ц> + cosg ) = sin / + cos p =
В 2sin Qr cos arctg — = arctg(., — г- ) = агс К Л sin P — cos+„cos (f„-sin Cg в 3 п2 8г arctg — — — — = arctp (tg 2о) = 2(0, 1 L е (-созц>,. -j sing„ ) = (co 1 Hr Q2 z 1 (sin g< -cos2{ -j2sinp< соаЧг) 1 . 1 jaPct37 — А + j B) --- A +Â2 е .)2 2 Таким образом, окончательно имеем Т=- е . (6) 1 1 Юг 2 Как видно из выражения (6), аргумент коэффициента передачи плавного проходного фаэовращателя равен удвоенному аргументу коэффициента отражения регулируемой реактивной неоднородности, т.е. при изменении аргумента коэффициента отражения регулируе- мой реактивной неоднородности от 0 до 180, фаза сигнала на выходе фазоо вращателя будет изменяться от 0 до о 360, при этом модуль коэффициента передачи фазовращателя не зависит от введенного фазового сдвига. = сов Ч tgP 11-ctg Ц), Подставив значения S ) и )8„ в (g) s(p + j sing ) (-cos(p,-j sin(gr ) 1 (sin (p -cos (p )-j (2sin(g„cos(g„) Формула изобретения Плавный проходной фазовращатель, содержащий циркулятор, первое плечо которого является входом плавного про"ходного фазовращателя, а ко второму плечу подключен входом отражающий элемент в виде регулируемой реактивной неоднородности, о т л и ч а ю— щ и и я тем, что, с целью уменьшения потерь, введены сумматор и фиксированный 180 -ный фаэосдвигатель, причем первый вход сумматора подсоеди о нен к выходу отражательного элемента, второй его вход через введенный фиксированный 180 -mrA фазосдвигатель подключен к третьему плечу циркулятора, а выход сумматора является вы ходом плавного проходного фазовращателя. 1737575 СосТавитель P. Киселев Редактор(Т.Орловская t Техред N, öððrентал Корректор А.Обручар Заказ 1899 Подписное THPBX Ю ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыткам при ГЕНТ CCCP 113035, Москва, N-35, Раужсхая наб., д. 4/5 ЮВ «« ° ЮЮЮВ Ю ° ЮЮВ « « ° ВЮЮ ° ЮЮ Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 10t
