Устройство для приема ортогональных линейно поляризованных волн

Авторы патента:

Сидоренко Алексей Дмитриевич (RU)

Орехов Андрей Петрович (RU)

Босомыкин Дмитрий Васильевич (RU)

Сидоренко Татьяна Ивановна (RU)

H01P1/16 - Волноводы; резонаторы, линии или другие устройства типа волноводов (работающие в оптическом диапазоне G02B; антенны H01Q; цепи, содержащие элементы с сосредоточенным полным сопротивлением H03H)

Владельцы патента RU 2620893:

Федеральное государственное унитарное предприятие Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт радио (ФГУП НИИР) (RU)

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в спутниковой связи и в системах непосредственного телевизионного вещания с поляризационным уплотнением. Устройство содержит два малошумящих усилителя, мостовое устройство, а также соосно расположенные и соединенные между собой отрезок круглого волновода и ответвитель ортогональных линейно поляризованных волн, выполненный на круглом волноводе и снабженный короткозамыкателем. При этом в отрезке круглого волновода размещена в диаметральной плоскости фазосдвигающая неоднородность, закрепленная на конце диэлектрического стержня, пропущенного через отверстие радиусом r<0,1R в короткозамыкателе с возможностью осевого вращения, где R - радиус круглого волновода. В стенке ответвителя ортогональных линейно поляризованных волн выполнены два отверстия связи, соединенные через идентичные отрезки прямоугольного волновода с входными плечами мостового устройства, и с центрами, расположенными в одной поперечной плоскости, лежащей на расстоянии λв/4 от отражающей поверхности короткозамыкателя, и на расстоянии πR/2 один от другого, где λв - длина волны в круглом волноводе на средней рабочей частоте. Фазосдвигающая неоднородность подбирается таким образом, чтобы обеспечить фазовый сдвиг 90°, а мостовое устройство выполнено в виде разбалансированного квадратурного волноводного моста, входные плечи которого через идентичные отрезки прямоугольного волновода и идентичные малошумящим усилителям соединены с отверстиями связи ответвителя ортогональных линейно поляризованных волн, таким образом, что входы малошумящих усилителей расположены на максимально близком расстоянии от отверстий связи ответвителя ортогональных линейно поляризованных волн. Технический результат заключается в уменьшении шумовой температуры устройства для приема ортогональных линейно поляризованных волн. 1 ил.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в спутниковой связи и в системах непосредственного телевизионного вещания с поляризационным уплотнением.

Известны устройства [1]-[5], которые могут использоваться для приема ортогональных линейно поляризованных волн произвольной ориентации. Особенностью этих устройств является наличие вращающегося отрезка круглого волновода с установленной в нем фазосдвигающей неоднородностью, которая вносит фазовый сдвиг 180°. Вращая этот отрезок круглого волновода, а вместе с ним и фазосдвигающую неоднородность, добиваются требуемой ориентации ортогональных линейно поляризованных волн.

Одним из недостатков этих устройств является использование в них приводов, которые, кроме необходимого вращения фазосдвигающей неоднородности, осуществляют вращение отрезка круглого волновода, для чего требуется дополнительная мощность приводов. Другим недостатком этих устройств является то, что для обеспечения вращения отрезка круглого волновода на его концах должны быть расположены вращающиеся сочленения, в которых используются довольно узкополосные с точки зрения согласования дроссельные соединения.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство для приема ортогональных линейно поляризованных волн [6], содержащее два малошумящих усилителя (МШУ), мостовое устройство в виде двойного волноводного тройника, выходные Е и Н плечи которого соединены со входами МШУ, а также соосно расположенные и соединенные между собой отрезок круглого волновода и ответвитель ортогональных линейно поляризованных волн, выполненный на круглом волноводе и снабженный короткозамыкателем, при этом в отрезке круглого волновода размещена в диаметральной плоскости фазосдвигающая неоднородность, закрепленная на конце диэлектрического стержня, пропущенного через отверстие радиусом r<0,1R в короткозамыкателе с возможностью осевого вращения, где R - радиус круглого волновода, а в стенке ответвителя ортогональных линейно поляризованных волн выполнены два отверстия связи, соединенные через идентичные отрезки прямоугольного волновода с входными плечами мостового устройства, и с центрами расположенными в одной поперечной плоскости, лежащей на расстоянии λв/4 от отражающей поверхности короткозамыкателя, и на расстоянии πR/2 один от другого, где λв - длин волны в круглом волноводе на средней рабочей частоте.

Недостатком этого устройства, а также всех устройств, рассмотренных выше, является довольно высокий уровень шумовой температуры, что ухудшает качество приема.

Техническим результатом является уменьшение шумовой температуры устройства для приема ортогонально линейно поляризованных волн. Технический результат достигается уменьшением длины участка между входом устройства и входами МШУ, что приведет к уменьшению потерь этого участка и, следовательно, к уменьшению шумовой температуры устройства. Уменьшение длины этого участка можно добиться, во-первых, за счет использования фазосдвигающей неоднородности, вносящей фазовый сдвиг 90°, вместо фазосдвигающей неоднородности, вносящей фазовый сдвиг 180°, что позволит практически вдвое уменьшить длину отрезка круглого волновода и длину размещенной в нем фазосдвигающей неоднородности и, во-вторых, за счет переноса МШУ с выхода устройства непосредственно к месту расположения отверстий связи в ответвителе ортогональных линейно поляризованных волн.

На фиг. 1 приведены вид спереди и вид сбоку (продольное сечение) заявляемого устройства, которое содержит:

- малошумящие усилители - 1;

- мостовое устройство - 2;

- отрезок круглого волновода - 3;

- ответвитель ортогональных линейно поляризованных волн - 4;

- короткозамыкатель - 5;

- фазосдвигающая неоднородность - 6;

- диэлектрический стержень - 7;

- два отверстия связи - 8;

- идентичные отрезки прямоугольного волновода - 9, 10;

- входные плечи мостового устройства - 11.

Заявляемое устройство содержит два идентичных МШУ (1) с волноводными входами и выходами, мостовое устройство (2), выполненное в виде разбалансированного квадратурного волноводного моста со связью по широкой или по узкой стенке, а также соосно расположенные и соединенные между собой отрезок круглого волновода (3) и ответвитель ортогональных линейно поляризованных волн (4), выполненный на круглом волноводе и снабженный короткозамыкателем (5), при этом в отрезке круглого волновода размещена в диаметральной плоскости фазосдвигающая неоднородность (6), обеспечивающая фазовый сдвиг 90°, и закрепленная на конце диэлектрического стержня (7), пропущенного через отверстие радиусом r<0,1R в короткозамыкателе с возможностью осевого вращения, где R - радиус круглого волновода, а в стенке ответвителя ортогональных линейно поляризованных волн выполнены два отверстия связи (8), соединенные через МШУ (1), волноводные входы которых размещены на максимально близком расстоянии от отверстий связи (8), и идентичные отрезки прямоугольного волновода (9), (10) с входными плечами мостового устройства (11), при этом центры отверстий связи (8) совпадают с центрами поперечных сечений волноводных входов МШУ (1) и находятся в одной поперечной плоскости, лежащей на расстоянии λв/4 от отражающей поверхности короткозамыкателя, и на расстоянии πR/2 один от другого, где λв - длина волны в круглом волноводе на средней рабочей частоте.

Для простоты работоспособность заявляемого устройства рассмотрим в предположении, что все входы и выходы составных частей (элементов) устройства согласованы, а сами составные части не вносят омических потерь. В этом случае работоспособность устройства проще всего и в компактной форме можно подтвердить, используя аппарат матриц и векторов Джонса [7]-[9].

Заявляемое устройство предназначено для приема ортогональных линейно-поляризованных волн (ЛПВ). Ориентация векторов электрического поля этих волн определяет некоторую прямоугольную систему координат (СК), одна ось которой параллельна вектору электрического поля одной волны, другая ось параллельна вектору электрического поля другой волны. Назовем эту систему координат СК1.

Матрица Jin, составленная из векторов Джонса, в которой первый (левый) столбец представляет собой вектор Джонса, соответствующий 1-ой ЛПВ, а второй (правый) столбец - вектор Джонса, соответствующий 2-ой ЛПВ, имеет диагональный вид в СК1.

Матрица, составленная из векторов Джонса на выходе устройства (Jout), связана с матрицей, составленной из векторов Джонса на входе устройства (Jin), следующим матричным соотношением:

где Т - матрица Джонса (матрица передачи) всего устройства.

Если обе ЛПВ на входе устройства имеют единичную амплитуду и нулевую фазу, то матрица Jin имеет вид:

и в этом случае Jout=Т.

Для того, чтобы заявляемое устройство осуществляло прием ортогональных ЛПВ с высоким уровнем кроссполяризационной развязки (КПР), матрица Jout должна быть близка к диагональной.

КПР для первой ЛПР определяется как |201g(T₁₁/T₁₂)|, для второй - как |201g(T₂₂/T₁₂)|.

Теоретически КПР=∞, если Jout имеет диагональный вид.

или

Рассмотрим матрицу Джонса заявляемого устройства с целью подтверждения его работоспособности и определения условий, при которых обеспечивается максимальная кроссполяризационная развязка.

Матрица Джонса всего устройства представляет собой последовательное произведение матриц Джонса (матриц передачи) его элементов или его составных частей (участков), состоящих из нескольких последовательных элементов.

Матрицу передачи Т определим с точностью до комплексного множителя, на который умножаются все ее элементы, поскольку этот множитель не влияет на кроссполяризационные характеристики устройства.

В выражении (3) матрицы Т(π/4), T(-π/4) и Т(β) - матрицы перехода от одной СК к другой путем операции поворота системы координат на углы +45°, -45° и β, соответственно.

Эти матрицы имеют вид:

где α=π/4, α=-π/4 и α=β, соответственно.

В выражении (3) с помощью указанных матриц осуществляется переход к следующим четырем прямоугольным системам координат, имеющим общий центр, расположенный на общей оси отрезка круглого волновода 3 и ответвителя ортогональных линейно-поляризованных волн (ООЛПВ) 4:

1. СК1 - определена выше (ориентация ее координатных осей совпадает с ориентацией векторов электрического поля двух ортогональных ЛПВ, поступающих на вход заявляемого устройства),

2. СК2 - система координат, одна из осей которой лежит в плоскости, в которой размещена фазосдвигающая неоднородность 6,

3. СК3 - система координат, одна из осей которой лежит в плоскости симметрии ООЛПВ 4,

4. СК4 - система координат, оси которой проходят через центры отверстий связи 8.

Первая самая правая матрица в (3) Т(π/4) представляет собой матрицу перехода от СК1 к СК2. Вторая справа матрица (Тф) - матрица передачи фазосдвигающей неоднородности 6, вносящей фазовый сдвиг 90°. В СК2 она имеет диагональный вид:

Третья справа матрица Т(-π/4) - в выражении (3) - матрица обратного перехода от СК2 к СК1.

Следующая матрица Т(β) - матрица перехода от СК1 к СК3. Угол β в этой матрице - угол между координатными осями систем координат СК1 и СК3. Поскольку ориентация ортогональных ЛПВ на входе устройства является произвольной, то угол β может быть любым.

Пятая справа матрица То в (3) - матрица передачи ООЛПВ в СК3. Поскольку одна из координатных осей СК3 лежит в плоскости симметрии ООЛПВ, то матрица передачи То в этой системе координат имеет диагональный вид:

В этом выражении ψ_с - фаза коэффициента передачи со входа ООЛПВ на входы МШУ, когда вектор электрического поля падающей волны на входе ООЛПВ лежит в плоскости симметрии ООЛПВ. ψ_п - фаза коэффициента передачи со входа ООЛПВ на входы МШУ, когда вектор электрического поля падающей волны на входе ООЛПВ лежит в плоскости перпендикулярной плоскости симметрии ООЛПВ. Очевидно, в первом случае имеет место синфазное возбуждении отверстий связи 8, во втором - противофазное. Обозначим через δ разность фаз рассмотренных коэффициентов передачи (δ=ψ_с-ψ_п), которая, как будет показано далее, является основным фактором, определяющим кроссполяризационные характеристики заявляемого устройства.

Следующая матрица Т(π/4) в выражении (3) - матрица перехода от СК3 к СК4. Если матрица То определяет фазы коэффициентов передачи со входа ООЛПВ на входы МШУ при синфазном (ψ_c) и противофазном (ψ_п) возбуждении отверстий связи, то матрица Т(π/4) определяет значения модулей коэффициентов передачи со входа ООЛПВ на входы МШУ. Из значений элементов этой матрицы следует, что и при синфазном и при противофазном возбуждении отверстий связи на вход каждого МШУ поступает ровно половина мощности волны, возбуждающей отверстия связи 8 со стороны круглого волновода ООЛПВ.

Произведение матриц Тв⋅Ту в (3) представляет собой матрицу передачи участка устройства, заключенного между отверстиями связи 8 и входными плечами мостового устройства 11. Каждая из матриц Ту (матрица участка устройства, заключенного между отверстиями связи 8 и выходами МШУ 1) и Тв (матрица участка устройства, заключенного между входами отрезков прямоугольного волновода 10 и выходами отрезков прямоугольного волновода 9) имеет диагональный вид, а в силу идентичности отрезков прямоугольного волновода 9, 10 и идентичности МШУ 1, диагональные элементы каждой из этих матриц одинаковые. Таким образом, матрицу передачи Тв⋅Ту можно представить в виде:

где А - комплексный множитель, модуль которого равен коэффициенту усиления МШУ, а фаза равна сумме фаз коэффициентов передачи МШУ и отрезков прямоугольного волновода 9, 10.

Перемножая матрицы передачи в (3) и, используя матричное равенство

с точностью до комплексного множителя находим матрицу передачи участка «вход устройства - входные плечи 11 мостового устройства)»:

где θ=π/4+(ψ_с-ψ_п)/2=θ=π/4+δ/2

Последняя самая левая матрица Тм в выражении (3) - матрица передачи мостового устройства, которая для квадратурного волноводного моста имеет вид:

где знак «+» относится к квадратурному мосту со связью по широкой стенке волновода (случай шлейфного моста, см. Рис. 1), знак «-» относится к квадратурному мосту со связью по узкой стенке волновода (случай щелевого моста).

С учетом (4) и (5) матрицу передачи всего устройства Т можно с точностью до комплексного множителя представить в виде:

Перемножая две матрицы передачи слева в (6) и учитывая, что θ=π/4+δ/2, получим искомую матрицу передачи всего устройства:

в случае использования квадратурного моста со связью по широкой стенке волновода и

в случае использования квадратурного моста со связью по узкой стенке волновода.

Из (7) и (8) следует, что КПР заявляемого устройства при использовании в нем идеального квадратурного волноводного моста с переходным ослаблением 3 дБ равна:

Теоретически добиться X=∞ возможно только при использовании разбалансированного квадратурного волноводного моста, у которого переходное ослабление не равно 3 дБ. Матрица передачи такого моста имеет вид:

где γ≠π/4, знак «+» относится к квадратурному мосту со связью по широкой стенке волновода, знак «-» относится к квадратурному мосту со связью по узкой стенке волновода.

Подставляя γ вместо π/4 в (6) и осуществляя перемножение матриц, получим:

Из (11) следует, что при использовании разбалансированного квадратурного волноводного моста КПР заявляемого устройства равна (теоретически) бесконечности, если: θ-γ=0 в случае моста со связью по широкой стенке и θ+γ=π/2 в случае моста со связью по узкой стенке.

Подставляя θ=π/4+δ/2 в равенства θ-γ=0 и θ+γ=π/2, получим γ=π/4+δ/2 и γ=π/4-δ/2, соответственно.

Из формулы (9) следует, что если γ будет отличаться от полученных значений (π/4±δ/2) не более чем на один градус, то значение кроссполяризационной развязки на выходе заявляемого устройства будет не менее 35 дБ, что достаточно для качественного приема сигналов обеих поляризаций.

Оценим степень «разбалансировки» квадратурного волноводного моста, используемого в заявляемом устройстве. Она определяется величиной δ/2.

Для оценки величины δ/2 рассмотрим случай, когда на вход ООЛПВ 4 поступает ЛПВ (волна Н11 в круглом волноводе), плоскость поляризации которой совпадает с диаметральной плоскостью, проходящей через центр одного из двух отверстий связи 8 (т.е. вектор электрического поля параллелен одной из осей СК4). Для определенности назовем отверстие связи, лежащее в плоскости перпендикулярной плоскости поляризации падающей волны, первым, а отверстие связи, лежащее в плоскости поляризации падающей волны, вторым. Падающая волна Н11 в круглом волноводе с заданной поляризацией возбудит первое отверстие связи и не возбудит второе. Однако, реактивные поля, рассеиваемые первым отверстием связи в круглом волноводе в виде нераспространяющихся высших типов волн Н21, Н41, Н61…, возбудят также второе отверстие связи. В результате основная часть мощности падающей волны Н11 в круглом волноводе поступит через первое отверстие связи на вход одного МШУ, а значительно меньшая часть мощности падающей волны Н11 поступит через второе отверстие связи на вход другого МШУ. В обоих случаях переносчиком мощности от отверстий связи к МШУ будет волна Н10, поскольку входы МШУ выполнены в виде волноводов прямоугольного сечения. Расчеты и эксперименты показывают, что отношение этих мощностей примерно равно 18÷20 дБ. Это означает, что

|201g tg(δ/2)|≈18÷20 (дБ), откуда δ/2≈5°÷8°.

Из изложенного следует, что технический результат настоящего изобретения, уменьшение шумовой температуры, достигается за счет уменьшения числа элементов и уменьшения расстояния между входом всего устройства и входами малошумящих усилителей, что приводит к увеличению шумовой добротности устройства и, следовательно, к увеличению отношения сигнал/шум на его выходе. В результате на выходе заявляемого устройства улучшается качество сигналов, принимаемых на волнах обеих поляризаций. Уровень кроссполяризационной развязки на выходе устройства также влияет на отношение сигнал/шум и, следовательно, на качество сигналов. Поэтому использование разбалансированного квадратурного волноводного моста, обеспечивающего уровень кроссполяризационной развязки на выходе устройства не менее 35 дБ, является необходимым условием реализации настоящего изобретения.

Литература

1. Патент США №3215957, кл. 333-21.

2. Патент США №4090137, кл. 325-60.

3. Патент США №4233576, кл. 333-16.

4. Патент США №4507665, кл. 343-786.

5. Патент США №5583515, кл. 342-361.

6. Антоненко В.М., Берлявский И.З. и др. "Устройство для приема ортогональных линейно поляризованных волн" АС N 1821846 от 12.02.90 Н01Р 1/16. Опубл. 15.06.93. Бюл. N22.

7. Горшков М.М. "Эллипсометрия" - М.: Сов. Радио, 1974 г., стр. 62-76.

8. Корнблит "СВЧ оптика. Оптические принципы в приложении к конструированию СВЧ антенн". - М.: Связь, 1980 г., стр. 245-274.

9. Аззам, Башара "Эллипсометрия и поляризованный свет". - М.: Мир, 1981 г.

Устройство приема ортогональных линейно поляризованных волн, содержащее два малошумящих усилителя с волноводными входами, мостовое устройство, а также соосно расположенные и соединенные между собой отрезок круглого волновода и ответвитель ортогональных линейно поляризованных волн, выполненный на круглом волноводе и снабженный короткозамыкателем, при этом в отрезке круглого волновода размещена в диаметральной плоскости фазосдвигающая неоднородность, закрепленная на конце диэлектрического стержня, пропущенного через отверстие радиусом r<0,1R в короткозамыкателе с возможностью осевого вращения, где R - радиус круглого волновода, а в стенке ответвителя ортогональных линейно поляризованных волн выполнены два отверстия связи с центрами, расположенными в одной поперечной плоскости, лежащей на расстоянии λв/4 от отражающей поверхности короткозамыкателя, и на расстоянии πR/2 один от другого, где λв - длина волны в круглом волноводе на средней рабочей частоте, и соединенные через идентичные отрезки прямоугольного волновода, с входными плечами мостового устройства, отличающееся тем, что длина фазосдвигающей неоднородности устанавливается таким образом, чтобы обеспечить фазовый сдвиг 90°, а мостовое устройство выполнено в виде разбалансированного квадратурного волноводного моста, входные плечи которого, через идентичные отрезки прямоугольного волновода и идентичные малошумящие усилители с волноводными входами и выходами, соединены с отверстиями связи ответвителя ортогональных линейно поляризованных волн таким образом, что центры отверстий связи совпадают с центрами поперечных сечений волноводных входов малошумящих усилителей, при этом отверстия связи ответвителя ортогональных линейно поляризованных волн и волноводные входы малошумящих усилителей расположены на максимально близком расстоянии друг от друга.

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

Полосно-пропускающий свч-фильтр // 2619363

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 // 2619137

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.

Способ автоматической регулировки технических характеристик в свч-приборах и комплекс средств для его осуществления // 2617150

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.

Функциональный элемент на магнитостатических спиновых волнах // 2617143

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.

Линейный фильтр для систем передачи на линиях электропередач переменного тока среднего/высокого напряжения // 2616591

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

Способ повышения помехозащищённости автотранспортных средств // 2610515

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.

Высокочастотный фазовращатель на моп-транзисторах // 2607673

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.

Микрополосковый полосно-пропускающий фильтр // 2607303

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.

Т-циркулятор // 2606518

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

Микрополосковый свч диплексор // 2623715

Изобретение может быть использовано в радиоприемных и радиопередающих устройствах систем локации и связи, в том числе в аппаратуре потребителей спутниковых радионавигационных систем Glonass, GPS для разделения сигналов поддиапазонов L1, L2, L3, в пассивных когерентных локационных системах для разделения сигналов ТВ и ФМ вещания. Микрополосковый диплексор имеет малые габариты при сохранении малого уровня потерь за счет сохранения достаточной ширины проводников полуволновых резонаторов. Это достигается за счет того, что в заявляемом микрополосковом диплексоре, образованном соединением двух полосовых фильтров на полуволновых резонаторах, крайние резонаторы которых соединены со входным портом и парой выходных портов, диэлектрическая подложка содержит не менее четырех слоев, пары полуволновых резонаторов первого и второго фильтров, расположенные на одном слое подложки, выполнены пересекающимися в средних точках, которые соединены с нижним и верхним экранирующими слоями с помощью металлизированных отверстий связи через слои диэлектрической подложки, каждая пара пересекающихся полуволновых резонаторов первого и второго фильтров расположена на отдельном слое подложки, связь между полуволновыми резонаторами в каждом фильтре выполнена с помощью металлизированных отверстий связи через слой подложки, на сторонах которого они расположены, при этом полуволновые резонаторы каждого фильтра в соседних слоях расположены ортогонально. Изобретение обеспечивает возможность уменьшения габаритов устройства при сохранении малого уровня потерь за счет сохранения достаточной ширины проводников λ/2 резонаторов. 2 ил.

Широкополосный полосковый фильтр // 2626224

Изобретение относятся к технике сверхвысоких частот и предназначено для частотной селекции сигналов. Фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесены короткозамкнутые с одного конца полосковые проводники, а на вторую сторону нанесены короткозамкнутые с противоположного конца полосковые проводники, связанные электромагнитно. На вторую сторону подложки нанесены дополнительные полосковые проводники, боковые стороны которых гальванически соединены с соседствующими резонаторами. Техническим результатом изобретения является увеличение ширины полосы пропускания и увеличение электрической прочности широкополосного полоскового фильтра. 2 ил.

Селективное устройство защиты на встречных стержнях с подавлением высших гармоник // 2626383

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре для защиты от пробоя каскадов приемного тракта. Устройство содержит входную и выходную линии связи, три полосковых (стержневых) резонатора с параллельной электромагнитной связью и длиной, близкой к четверти длины волны на средней частоте рабочего диапазона. Короткозамкнутые на одном конце и разомкнутые на другом резонаторы включены встречно, образуя емкостную связь с корпусом. Крайние резонаторы соединены с входом и выходом устройства с помощью кондуктивных линий связи (КЛС) через высокочастотные коаксиальные соединители, расположенные на замкнутом корпусе, снабженном подстроечными винтами. Во входной крайний левый резонатор включены относительно корпуса два СВЧ ограничительных диода, симметрично относительно точки присоединения КЛС в непосредственной близости между собой. Один СВЧ диод подключен к выходному крайнему правому резонатору со стороны его разомкнутого конца. На среднем резонаторе установлен СВЧ диод, подключенный к нему со стороны короткозамкнутого его конца на расстоянии, равном длине от точки подключения КЛС резонаторов до точки их заземления. К выходному крайнему правому резонатору подключена конструктивная емкость, величина которой равна емкости СВЧ диода, расположенного с ней парно и симметрично относительно точки присоединения КЛС. Две полосковые линии с волновым сопротивлением Z0 подключены на входе и выходе устройства. Две конструктивные емкости расположены на полосковых линиях в виде металлических шайб толщиной 4-5 мм и имеют зазор с корпусом устройства. Причем волновое сопротивление полосковых линий Z0 меньше, чем волновое сопротивление КЛС. Разомкнутая полосковая линия, близкая к четверти длины волны на средней точке рабочего диапазона частот, с волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению КЛС, включена между первым (входным) и средним резонаторами. Технический результат заключается в повышении помехозащищенности при сохранении прежних габаритных размеров, совмещении функций полосно-пропускающего фильтра и фильтра нижних частот в одном корпусе, а также уменьшении коэффициента стоячей волны по напряжению. 3 ил.

Компактная 90-градусная скрутка в прямоугольном волноводе // 2626726

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к волноводным преобразователям плоскости поляризации. Компактная 90-градусная скрутка состоит из входного волновода с горизонтальной поляризацией, соосного с ним выходного волновода с вертикальной поляризацией и преобразователя поляризации, размещаемого между входным и выходным волноводами. Преобразователь поляризации имеет крестообразное окно связи, представляющее собой комбинацию двух перпендикулярных прямоугольных окон, стороны которых параллельны стенкам входного волновода с горизонтальной поляризацией и выходного волновода с вертикальной поляризацией. В плоскости, перпендикулярной осям входного волновода с горизонтальной поляризацией и выходного волновода с вертикальной поляризацией, прямоугольные окна имеют размеры, превышающие размеры входного волновода с горизонтальной поляризацией и выходного волновода с вертикальной поляризацией. Преобразование поляризации осуществляется на двух ребрах, лежащих на одной из диагоналей квадратной области пересечения перпендикулярных прямоугольных окон. Длина преобразователя поляризации, размеры прямоугольных окон, длина и толщина ребер определяются исходя из условий наилучшего согласования компактной 90-градусной скрутки в требуемом частотном диапазоне. Технический результат - расширение относительной полосы рабочих частот при уменьшении продольных размеров. 2 ил.

Переключатель-делитель свч // 2627541

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ и может быть использовано в антенных системах широкополосных передающих систем для согласованного переключения СВЧ мощности между двумя антеннами и синфазного деления мощности между ними. Переключатель-делитель СВЧ содержит кольцевую линию передачи, к которой на расстоянии четверти длины волны друг от друга подключены входная и две выходных линии, причем волновое сопротивление кольцевой линии находится в пределах от Z0 до √2×Z0, где Z0 - волновое сопротивление входной и выходных линий. В выходных линиях на расстоянии от точки подключения к кольцевой линии меньше одной восьмой длины волны, параллельно кольцевой линии передачи включены первый и второй коммутирующие диоды. К середине отрезка кольцевой линии между точками подключения выходных линий подключен третий коммутирующий диод, к другому концу которого подключен отрезок линии, закороченный на другом конце, и длиной меньше одной восьмой длины волны. Технический результат заключается в обеспечении хорошего согласования в широком диапазоне частот в обоих режимах. 3 ил.

Многофункциональное вращающееся устройство // 2627554

Изобретение относится к технике СВЧ и электротехнике и может быть использовано для радиолокационных станций (РЛС) кругового обзора. Заявленное многофункциональное вращающееся устройство содержит последовательно соединенные коробку ввода кабелей, вращающееся контактное устройство и коаксиально-оптическое вращающееся сочленение с неподвижной частью и вращающейся частью, при этом в коаксиально-оптическое вращающееся сочленение встроен оптический вращающийся переход, вход и выход которого находится на общей оси вращения. Технический результат заключается в обеспечении возможности одновременной передачи высокочастотной, низкочастотной энергии и цифрового сигнала (по оптическому каналу через вращающийся оптический переход) от неподвижной к вращающейся части антенного поста РЛС, герметичности, компактности и универсальности конструкции, а также в обеспечении возможности удобного размещения устройства в конструкции антенного поста и подключения высокочастотных и низкочастотных и оптического кабелей через коробку ввода. 1 ил.

Мощный полупроводниковый фазовращатель // 2629536

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано для скачкообразного изменения фазы проходящего СВЧ-сигнала в фидерных трактах различного назначения, в частности при создании фазированных антенных решеток. Согласно изобретению в мощном полупроводниковом фазовращателе, содержащем отрезок линии передачи с подключенным к нему основным шлейфом, на конце которого установлен pin-диод, к которому подключен дополнительный шлейф, установленный за диодом с возможностью изменения размеров шлейфа, при этом дополнительный шлейф, установленный за диодом, составлен не менее чем из двух последовательно соединенных отрезков линии передачи, причем непосредственно к диоду подключен отрезок линии передачи с меньшим, чем у основного шлейфа, волновым сопротивлением, второй отрезок, имеющий возможность изменения размеров и подключенный к первому, имеет волновое сопротивление больше, чем у первого отрезка. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и возможность точной установки фазы и потерь без уменьшения диапазона рабочих частот. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Дискретный аттенюатор свч // 2631021

Изобретение относится к электронной технике, а именно к аттенюаторам. Дискретный аттенюатор СВЧ содержит входной и выходной трехдецибельные направленные ответвители, две согласованные нагрузки, подключенные к балластным выходам входного и выходного направленных ответвителей, ослабитель с цифровым управлением и отрезок полосковой линии. Один из рабочих выходов входного направленного ответвителя подключен к входу ослабителя с цифровым управлением, другой рабочий выход входного направленного ответвителя соединен с одним из выводов отрезка полосковой линии. Выход ослабителя с цифровым управлением соединен с одним, а другой вывод отрезка полосковой линии - с другими рабочими входами выходного направленного ответвителя. Вход входного направленного ответвителя является входом, а выход выходного направленного ответвителя - выходом устройства. Устройство выполнено с возможностью разделения сигналов на два канала, в одном из которых включен ослабитель с цифровым управлением, а в другом - фазокомпенсирующий отрезок передающей линии, с последующим векторным суммированием сигналов. Технический результат - уменьшение вносимых дискретным аттенюатором СВЧ прямых потерь, уменьшение значения дискретного уровня ослабления и уменьшение результирующего изменения фазы сигнала СВЧ в диапазоне вносимого ослабления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полосковая нагрузка // 2631022

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в антенно-фидерных устройствах в качестве эквивалента антенны и оконечной согласованной нагрузки в коаксиальных и полосковых СВЧ трактах с высоким уровнем мощностей. В полосковой нагрузке, содержащей полосковый проводник, установленный между поглощающими пластинами, размещенными на металлических основаниях, с увеличивающейся толщиной от входа нагрузки к ее концу, полосковый проводник касается поглощающих пластин на расстоянии от 0,8 до 0,9 его длины от входа нагрузки и далее выполнен с постоянной толщиной и шириной до короткозамкнутого или разомкнутого конца нагрузки. Технический результат заключается в достижении коэффициента стоячей волны нагрузки не более 1,1 в полосе 15% и не более 1,15 в полосе 30%, а также снижении габаритов и массы нагрузки на 40%. 1 ил.

Перестраиваемый фазовращатель свч // 2631904

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ, в частности к фазовращателям. Перестраиваемый фазовращатель СВЧ содержит первый отрезок линии передачи, концы которого соединены со входом и выходом перестраиваемого фазовращателя, к середине которого подключен через перемычку разомкнутый отрезок линии передачи, к которому могут быть подключены посредством перемычек дополнительные разомкнутые отрезки линии. Вход и выход перестраиваемого фазовращателя дополнительно соединены вторым отрезком линии передачи, расположенным параллельно первому отрезку через зазор и равный ему по длине. В середине второго отрезка линии передачи выполнен разрыв, по обе стороны разрыва симметрично подключены две дополнительные перемычки, соединяющие первый и второй отрезки линии передачи через зазор, положение которых меняется при регулировке, при этом волновое сопротивление первого и второго отрезков линий в два раза больше сопротивления входа. Технический результат - уменьшение погрешности установки величины фазы и улучшение согласования в широком диапазоне частот при небольших габаритах. 2 ил.