Каскад приемного устройства свч с разделением частот ортогональных поляризаций двух диапазонов частот

 

Изобретение предназначено для использования в составе радиотехнических устройств телевидения и радиовещания при приеме от спутниковых систем связи в СВЧ диапазоне. Техническим результатом является увеличение шумовой добротности. Каскад приемного устройства СВЧ с разделением ортогональных поляризаций двух диапазонов частот состоит из первого конического отрезка круглого волновода с боковыми выходами, расположенными равномерно через 90^o по окружности поперечного сечения, присоединенного к концу с меньшим диаметром конического отрезка одного поляризационного селектора, а также отрезков прямоугольного волновода по числу боковых выходов, соединенных с боковыми входами второго конического отрезка круглого волновода, подключенных к его концу с большим диаметром поляризаторов, другого поляризационного селектора и двух основных малошумящих усилителей, снабженных двумя дополнительными малошумящими усилителями, так что к боковым выходам первого конического отрезка круглого волновода подключены по одному входы двух основных и двух дополнительных малошумящих усилителей, выходы которых подключены по одному к отрезкам прямоугольных волноводов, соединяющих боковые входы второго конического отрезка круглого волновода, расположенные в одной плоскости, с боковыми выходами первого конического отрезка круглого волновода. 1 ил.

Изобретение предназначено для одновременного приема двух или более диапазонов частот и может быть использовано в радиорелейных и спутниковых системах связи.

Известен каскад приемного устройства СВЧ с разделением ортогональных поляризаций двух диапазонов частот, состоящий из первого конического отрезка круглого волновода с боковыми выходами, расположенными равномерно через 90^o по окружности поперечного сечения, присоединенного к концу с меньшим диаметром первого конического отрезка одного поляризационного селектора, а также отрезков прямоугольного волновода по числу боковых выходов, соединенных с боковыми входами второго конического отрезка круглого волновода, подключенных к его концу с большим диаметром поляризаторов, другого поляризационного селектора [1] и двух основных малошумящих усилителей [2], подключаемых к выходам поляризационного селектора.

Недостатком такого каскада приемного устройства являются значительное электрическое затухание и повышенная шумовая температура из-за подключения на входе малошумящих усилителей конических переходов, поляризаторов и поляризационных селекторов, что вызывает снижение шумовой добротности приемного устройства.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение электрического затухания на участке до входа малошумящего усилителя, уменьшение шумовой температуры приемного устройства и увеличение шумовой добротности.

Для этого к боковым выходам первого конического отрезка круглого волновода подключены по одному входы двух основных и двух дополнительных малошумящих усилителей, выходы которых подключены по одному к отрезкам прямоугольных волноводов, соединяющих боковые входы второго конического отрезка круглого волновода, расположенные в одной плоскости, с боковыми выходами первого конического отрезка.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема каскада приемного устройства СВЧ с разделением ортогональных поляризаций двух диапазонов частот. Этот каскад содержит первый конический отрезок круглого волновода 1, с выходом малого диаметра 5 которого соединен один из поляризационных селекторов 2, а на его выход 3 круглого поперечного сечения подключена согласованная нагрузка 3. К боковым выходам 1, 2, 3 и 4 первого конического отрезка круглого волновода 1, равномерно расположенным через 90^o по окружности поперечного сечения, подключены своими входами по одному на каждый выход два основных 4, 5 и два дополнительных 6, 7 малошумящих усилителя. Выходы усилителей 4, 5, 6 и 7 через отрезки волноводов прямоугольного поперечного сечения 8, 9, 10 и 11 равной длины подключены к боковым входам 1, 2, 3 и 4 второго конического отрезка круглого волновода 12. Выходы первого 1 конического отрезка 1, 2, 3 и 4 и входы 1, 2, 3 и 4 второго конического отрезка 12 одинаковым образом ориентированы в пространстве. К выходу 5 второго конического отрезка 12 меньшего диаметра подключена согласованная нагрузка 13, к выходу большего диаметра подключены последовательно волноводный поляризатор 14 с дифференциальным фазовым сдвигом 180^o, поляризатор 15 с дифференциальным фазовым сдвигом 90^o, другой поляризационный селектор 16 с выходами 1 и 2. К выходу 3 круглого поперечного сечения другого поляризационного селектора 16 подключена волноводная согласованная нагрузка 15.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. От антенны (на схеме не показана) со стороны большего диаметра первого конического отрезка круглого волновода 1 поступают сигналы взаимно ортогональных поляризаций низкочастотного f_н и высокочастотного f_в диапазонов. Высокочастотный сигнал поступает напрямую к выходу 5 малого диаметра отрезка первого конического волновода 1 и далее на один поляризационный селектор 2, на выходах 1 и 2 которого выделяются ортогональные линейные составляющие поляризации. Для выделения круговых ортогональных поляризаций перед поляризационным селектором 2 может быть установлен волноводный поляризатор с дифференциальным фазовым сдвигом 90^o. Паразитные составляющие поглощаются согласованной нагрузкой 3. Сигналы низкочастотного диапазона отражаются от запредельного выхода 5 первого конического волновода 1 и в виде ортогональных составляющих поляризации выделяются на выходах 1, 2, 3 и 4, поступая на вход основных 4, 5 и дополнительных 6, 7 малошумящих усилителей, имеющих идентичные амплитудно-фазовые частотные характеристики. Выходы 1 и 3 конического волновода 1 лежат в плоскости, ортогональной плоскости размещения выходов 2 и 4. Выходы малошумящих усилителей 4, 5, 6 и 7 через отрезки прямоугольных волноводов 8, 9, 10 и 11 равной длины подключены к входам 1 и 2, также расположенным в плоскости, ортогональной плоскости размещения входов 3 и 4 второго конического отрезка круглого волновода 12. В коническом отрезке второго круглого волновода 12 полностью восстанавливается картина поля со всеми составляющими поляризации низкочастотного диапазона, имевшая место в коническом отрезке первого круглого волновода 1, однако увеличенной амплитуды. К выходу 5 второго конического отрезка круглого волновода 12 подключена согласованная нагрузка 13 для поглощения паразитных составляющих высокочастотного диапазона. С выхода большего диаметра второго конического отрезка круглого волновода 12 сигналы низкочастотного диапазона поступают на волноводный поляризатор 14 с дифференциальным фазовым сдвигом 180^o, который разделяет ортогональные линейные составляющие на волноводный поляризатор 15, разделяющий ортогональные круговые составляющие поляризации с преобразованием их в линейные составляющие, которые и выделяются на выходах 1 и 2 другого поляризационного селектора 16.

Поскольку второй конический волновод 12, волноводные поляризаторы 14 и 15, другой поляризационный селектор 16 включены после малошумящих усилителей, шумовая температура и затухание на входе усилителей уменьшаются, а следовательно, увеличивается шумовая добротность.

Литература 1. Антоненко В.И., Берлявский И.З. и др. "Устройства разделения сигналов с ортогональными поляризациями в двух диапазонах частот", Труды НИИР, N 3, 1991 г., с. 11.

2. Аксинази, Быков В. Л. , Дьячкова М.Н. и др. под ред. Кантора Л.Я. "Справочник по спутниковой связи и вещанию". - М.; Радио и связь, 1983 г., с. 181-182, 195-196.

Формула изобретения

Каскад приемного устройства СВЧ с разделением ортогональных поляризаций двух диапазонов частот, состоящий из первого конического отрезка круглого волновода с боковыми выходами, расположенными равномерно через 90^o по окружности поперечного сечения, присоединенного к концу с меньшим диаметром первого конического отрезка одного поляризационного селектора, а также отрезков прямоугольного волновода по числу боковых выходов, соединенных с боковыми входами второго конического отрезка круглого волновода, подключенных к его концу с большим диаметром поляризаторов другого поляризационного селектора и двух основных малошумящих усилителей, отличающийся тем, что к боковым выходам первого конического отрезка круглого волновода подключены по одному входы двух основных и двух дополнительных малошумящих усилителей, выходы которых подключены по одному к отрезкам прямоугольных волноводов, соединяющих боковые входы второго конического отрезка круглого волновода, расположенные в одной плоскости, с боковыми выходами первого конического отрезка круглого волновода.

РИСУНКИ

Рисунок 1