Сверхширокополосный полосковый разделитель мощности

Изобретение относится к области измерительной техники. Корпус устройства выполнен с одним входным и двумя выходными коаксиальными соединителями. В основании и крышке корпуса выполнены сквозные резьбовые отверстия для настроечных винтов. В проходной камере, имеющей форму прямоугольного параллелепипеда с двумя скругленными углами, подвешена диэлектрическая пластина, закрепленная в пазах штырьков, соединенных с цанговыми гнездами первых отрезков центральных проводников, которые соединены со вторыми отрезками центральных проводников. Вторые отрезки центральных проводников запрессованы в большие диэлектрические опоры, запрессованные в кольца. На обеих сторонах диэлектрической пластины нанесён топологический рисунок, содержащий входную и две выходные подводящие линии, между каждой парой входной-выходной подводящих линий подключены резисторы, а выходные подводящие линии выполнены со скосами-трансформаторами. Техническим результатом при реализации заявленного решения является расширение диапазона рабочих частот в сторону СВЧ. 6 ил., 1 табл.

 

Область применений

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в радиолокации, радионавигации, связи, антенно-фидерных и измерительных системах для разделения мощности СВЧ сигнала.

Уровень техники

Известен делитель мощности (патент RU № 2492559 опубл. 29.11.2011), который состоит из корпуса треугольной формы со скруглёнными углами, трех коаксиальных фланцевых соединителей, разнесенных относительно друг друга на 120°, две крышки, образующие внутри корпуса проходную камеру, в которой подвешена диэлектрическая пластина, с нанесённой на ней топологическим рисунком резистивного делителя мощности на основе треугольной схемы, к пластине через коаксиально-микрополосковые переходы подключены центральные проводники коаксиальных каналов.

Ближайшим аналогом является делитель мощности (патент RU № 2412507 опубл. 01.02.2011), представляющий собой прямоугольный корпус, в торцах которого закреплены три коаксиальных фланцевых соединителя, два из которых (выходы) расположены соосно на противоположных торцах корпуса, а третий (вход) перпендикулярно оси выходов. Внутри корпуса имеется проходная камера, сверху и снизу ограниченная крышками; в полости имеется диэлектрическая пластина с нанесённой на ней топологическим рисунком, содержащем два резистора, к пластине через коаксиально-микрополосковые переходы подключены центральные проводники коаксиальных каналов.

Недостатками устройств являются относительно низкий диапазон рабочих частот и высокий уровень возвратных и проходных потерь.

Сущность изобретения

Техническим результатом предложенного решения является расширение диапазона рабочих частот в сторону СВЧ.

Технический результат достигается тем, что в сверхширокополосном полосковом разделителе мощности, содержащем корпус с одним входным и двумя выходными коаксиальными соединителями, закрепленные на трех внешних боковых поверхностях корпуса, в котором образована проходная камера с подвешенной в ней диэлектрической пластиной с нанесённым на ней топологическим рисунком, и выполнены ступенчатые цилиндрические отверстия, два из которых расположены соосно, а третий перпендикулярно им, согласно предложенному решению, корпус образован соединенными винтами основанием и крышкой, на сопрягающихся поверхностях основания и крышки выполнены три ступенчато-изменяющихся углубления полуцилиндрической формы, образующие ступенчатые цилиндрические отверстия, и углубления в форме прямоугольных параллелепипедов с двумя скругленными углами, образующие проходную камеру, на обеих сторонах диэлектрической пластины нанесен топологический рисунок, содержащий входную и две выходные подводящие линии, причем между каждой парой входной-выходной подводящих линий подключены резисторы, а выходные подводящие линии выполнены со скосами-трансформаторами, при этом диэлектрическая пластина закреплена в пазах, прорезанных в плоских торцах штырьков, запрессованных в малые диэлектрические опоры, а скругленные торцы штырьков соединены с цанговыми гнездами первых отрезков центральных проводников, соединенных при помощи резьбы со вторыми отрезками центральных проводников, запрессованных в большие диэлектрические опоры, запрессованные в кольца, которые зажаты между втулками и фланцевыми втулками, в основании и крышке выполнены сквозные резьбовые отверстия для настроечных винтов.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 изображен внешний вид сверхширокополосного полоскового разделителя мощности, на фиг. 2 показан вид сбоку, на фиг. 3 представлено продольное сечение устройства А-А, на фиг. 4 показан вид В, на фиг. 5 представлено продольное сечение устройства Б-Б. На фиг. 6 показан топологический рисунок на диэлектрической пластине.

Осуществление изобретения

На фиг.1 – 5 обозначено:

1 – основание;

2 – крышка;

3 – настроечный винт;

4 – винт;

5 – проходная камера;

6 – цилиндрическое отверстие;

7 – диэлектрическая пластина;

8 – штырек;

9 – малая диэлектрическая опора;

10 – цанговое гнездо;

11 – первый отрезок центрального проводника;

12 – второй отрезок центрального проводника;

13 – большая диэлектрическая опора;

14 – кольца;

15 – втулка;

16 – фланцевая втулка;

17 – винт;

18 – коаксиальный соединитель;

19 – резистор;

20 – входная подводящая линия;

21 – выходная подводящая линия;

22 – скос-трансформатора.

Сверхширокополосный полосковый разделитель мощности представляет собой корпус, состоящий из основания 1 и крышки 2, которые соединены при помощи винтов 4. Настроечные винты 3 закручены в сквозные резьбовые отверстия, выполненные в основании 1 и крышке 2 перпендикулярно их основаниям. На сопрягающихся поверхностях основания 1 и крышки 2 выполнены углубления в форме прямоугольных параллелепипедов со скругленными углами, образующие проходную камеру 5, и три ступенчато-изменяющихся углубления полуцилиндрической формы, образующие три ступенчатых цилиндрических отверстия 6, два из которых расположены соосно, а третий перпендикулярно им. В проходной камере 5 подвешена диэлектрическая пластина 7, которая закреплена при помощи пайки в пазах штырьков 8. Каждый штырек 8 запрессован в малую диэлектрическую опору 9, которая поджата по диаметру полуцилиндрическими поверхностями основания 1 и крышки 2. Часть внутренних поверхностей цилиндрических отверстий 6 выполняют функции внешних проводников коаксиальных каналов, которые начинаются с коаксиально-полосковых переходов, образованных диэлектрической пластиной 7 с нанесённым на ней с двух сторон топологическим рисунком резисторов 19, входной 20 и выходных 21 подводящих линий. Причем выходные подводящие линии 21 выполнены со скосами-трансформаторами 22, необходимые для согласования резисторов 19 с выходными подводящими линиями 21, а также для обеспечения электрической развязки между выходами на частотах выше 30 ГГц. Схематически, топологические рисунки с обеих сторон пластины, представляют собой одну входную 20 и две выходные 21 подводящие линии, причём между каждой парой входной-выходной подводящих линий подключены резисторы 19 с номинальным сопротивлением 100 Ом (фиг.6). Скругленные торцы штырьков 8 соединены с цанговыми гнездами 10 первых отрезков 11 центральных проводников, которые при помощи резьбы соединены со вторыми отрезками 12 центральных проводников. Вторые отрезки 12 центральных проводников запрессованы в большие диэлектрические опоры 13, которые в свою очередь запрессованы в кольца 14, с торцов кольца 14 зажимаются между втулками 15, частично проникающими в отверстия корпуса и упирающимися торцами в ступени цилиндрических отверстий 6, и фланцевыми втулками 16. Фланцевые втулки 16 прижимаются к корпусу винтами 17. Фланцевые втулки 16, имеющие резьбу и опорную плоскость вместе с цанговыми гнездами 10 вторых отрезков 12 центральных проводников образуют коаксиальные соединител 18 типа «розетка». Первые и вторые отрезки 11 и 12 центральных проводников образованы цилиндрическими поверхностями стержней, в которых на одном торце выполнены щеточные (цанговые) гнезда, представляющие собой глухие отверстия с перпендикулярными продольными прорезями, а на другом торце – резьбовые концевики (вторые отрезки) или глухие резьбовые отверстия (первые отрезки). Гнездовыми торцами первые отрезки 11 центральных проводников насаживаются на скруглённые торцы штырьков 8, образуя скользящее разъёмное соединение, а резьбовыми – накручиваются на резьбовые хвостовики вторых отрезков 12 центральных проводников.

Заявляемый сверхширокополосный полосковый разделитель мощности обеспечивает рабочий диапазон частот от 0 до 50 ГГц.

В таблице приведены характеристики ближайшего аналога и заявляемого сверхширокополосного полоскового разделителя мощности.

Таблица

Электрическая характеристика Прототип
(расчетные значения)
Заявляемое устройство
(измеренные значения)
Диапазон рабочих частот, ГГц 0-20 0-50
КСВН входа от 1,0 до 1,12 не более 1,3
КСВН выходов от 1,67 до 1,97 не более 1,7
Коэффициент передачи вход-выход, дБ не более минус 6,0
не менее минус -6,8
не более минус 5,8
не менее минус 6,5
Коэффициент передачи выход-выход, дБ не более минус 10,8
не более минус 12,0
не более минус 12,0
не более минус 15,0
Разность амплитуд коэффициента передачи вход-выход, дБ - не более 0,3
Разность фазовой составляющей коэффициента передачи вход-выход, град. - не более 5

Предложенное решение позволяет уменьшить возвратные и проходные потери сверхширокополосного полоскового разделителя мощности. Кроме того, изобретение обеспечивает механическую развязку между диэлектрической пластиной и коаксиальными соединителями.


Сверхширокополосный полосковый разделитель мощности, содержащий корпус с одним входным и двумя выходными коаксиальными соединителями, закрепленными на трех внешних боковых поверхностях корпуса, в котором образована проходная камера с подвешенной в ней диэлектрической пластиной с нанесённым на ней топологическим рисунком, и выполнены ступенчатые цилиндрические отверстия, два из которых расположены соосно, а третий перпендикулярно им, отличающийся тем, что корпус образован соединенными винтами основанием и крышкой, на сопрягающихся поверхностях основания и крышки выполнены три ступенчато-изменяющихся углубления полуцилиндрической формы, образующие ступенчатые цилиндрические отверстия, и углубления в форме прямоугольных параллелепипедов с двумя скругленными углами, образующие проходную камеру, на обеих сторонах диэлектрической пластины нанесен топологический рисунок, содержащий входную и две выходные подводящие линии, причем между каждой парой входной-выходной подводящих линий подключены резисторы, а выходные подводящие линии выполнены со скосами-трансформаторами, при этом диэлектрическая пластина закреплена в пазах, прорезанных в плоских торцах штырьков, запрессованных в малые диэлектрические опоры, а скругленные торцы штырьков соединены с цанговыми гнездами первых отрезков центральных проводников, соединенных при помощи резьбы со вторыми отрезками центральных проводников, запрессованных в большие диэлектрические опоры, запрессованные в кольца, которые зажаты между втулками и фланцевыми втулками, в основании и крышке выполнены сквозные резьбовые отверстия для настроечных винтов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к СВЧ технике и может быть использовано при конструировании приборов на магнитостатических волнах в гигагерцовом диапазоне частот. Функциональный элемент магноники содержит немагнитную подложку, размещенную на ней ферромагнитную пленку из железоиттриевого граната (ЖИГ), микрополосковые преобразователи для возбуждения и приема магнитостатических спиновых волн (МСВ) в пленке ЖИГ, источник магнитного поля.

Использование: для создания микрополоскового направленного ответвителя. Сущность изобретения заключается в том, что на одной стороне керамической подложки нанесена топология двух связанных микрополосковых линий передач пилообразной формы и четырех отрезков микрополосковых линий передач, связанные микрополосковые линии передач выполнены с изменяющимся расстоянием между ними по экспоненциальному закону вдоль всей длины и имеют несимметричную структуру относительно поперечной плоскости, на острых выступах зубцов «пилы» выполнены прямоугольные вырезы.

Изобретение относится к СВЧ радиотехнике, используемой, в частности, для применения в бортовой аппаратуре командно-измерительной системы (БА КИС) космических аппаратов.

Использование: для радиотехнических устройств различного назначения в качестве элементной базы тонкопленочных интегральных высокочастотных узлов, таких как разделительно-суммирующие устройства, усилители СВЧ мощности, ответвители, радиочастотные мультиплексоры, фазовращатели, фильтры и другие.

Изобретение относится к радиотехнике. Ответвитель СВЧ сигнала на магнитостатических волнах содержит подложку из галлий-гадолиниевого граната с размещенными на ней с зазором двумя микроволноводами в форме параллельных удлиненных полосок равной ширины из пленок железо-иттриевого граната (ЖИГ).

Использование: для направленного ответвления части мощности из ВЧ и СВЧ тракта. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для ответвления ВЧ и СВЧ части потока электромагнитного излучения с заданными параметрами для приемо-передающей аппаратуры выполненно из микрополосковых линий, расположенных на двух прямоугольных горизонтальных диэлектрических подложках, обратная сторона которых имеет сплошную металлизацию, металлизированные части подложки зеркально сложены между собой плоскостями, при этом происходит формирование в одном плече синфазной составляющей, а в другом - квадратурной составляющей сигнала, на каждой подложке микрополосковые линии нанесены методом фотолитографии, соединение двух микрополосковых линий с топологическим перекрестием в местах соединения выполнено в виде перемычек из фольги на торцах плат, при этом на одном из выходов предусмотрено присоединение резистора, компенсирующего отражения выходного сигнала, при этом резистор может быть пленочным, навесным либо подсоединенным с помощью СВЧ разъема.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в волноводной, антенной и СВЧ измерительной технике. Волноводный направленный ответвитель содержит основной и дополнительный прямоугольные волноводы, имеющие общую стенку, в которой выполнены отверстия связи, реализованные в виде прямых трапециевидных призм, у которых боковые грани, соответствующие первому основанию трапеции, лежат в одной плоскости с одной из стенок основного прямоугольного волновода и с одной из стенок дополнительного прямоугольного волновода.

Использование: для создания частотно-избирательного ответвителя мощности. Сущность изобретения заключается в том, что направленный ответвитель на магнитостатических волнах содержит размещенную на подложке из галлий-гадолиниевого граната микроволноводную структуру из пленки железо-иттриевого граната (ЖИГ), антенны для возбуждения магнитостатических волн, дополнительно введен слой пьезоэлектрического материала, снабженный металлическими электродами для подачи электрического напряжения, размещенный на поверхности микроволноводной структуры с возможностью пьезомагнитного взаимодействия, при этом микроволноводная структура образована тремя параллельными микроволноводами равной ширины, каждый из которых имеет прямоугольную форму и установлен с зазором друг относительно друга с обеспечением режима многомодовой связи, а антенны расположены на концах микроволноводов таким образом, что входная антенна размещена на одном конце срединного волновода, одна выходная антенна размещена на противоположном конце срединного волновода, а две других - на смежных с ним концах периферийных волноводов.

Изобретение относится к области техники СВЧ диапазона и может быть использовано для направленного отбора мощности из основного канала во вторичный, а также в составе измерителей комплексных коэффициентов передачи и отражения (векторных анализаторах цепей) для разделения падающих и отраженных волн.

Изобретение относится к СВЧ радиотехнике. Делитель мощности содержит четыре направленных ответвителя на связанных линиях.

Изобретение относится к области измерительной техники. Корпус устройства выполнен с одним входным и двумя выходными коаксиальными соединителями. В основании и крышке корпуса выполнены сквозные резьбовые отверстия для настроечных винтов. В проходной камере, имеющей форму прямоугольного параллелепипеда с двумя скругленными углами, подвешена диэлектрическая пластина, закрепленная в пазах штырьков, соединенных с цанговыми гнездами первых отрезков центральных проводников, которые соединены со вторыми отрезками центральных проводников. Вторые отрезки центральных проводников запрессованы в большие диэлектрические опоры, запрессованные в кольца. На обеих сторонах диэлектрической пластины нанесён топологический рисунок, содержащий входную и две выходные подводящие линии, между каждой парой входной-выходной подводящих линий подключены резисторы, а выходные подводящие линии выполнены со скосами-трансформаторами. Техническим результатом при реализации заявленного решения является расширение диапазона рабочих частот в сторону СВЧ. 6 ил., 1 табл.

Наверх