Спрямований відгалужувач

Спрямований відгалужувач на зв'язаних мікрополоскових лініях (МПЛ), що містить в собі діелектричну підкладку, на одній стороні якої розміщені відрізки первинної і вторинної МПЛ, що утворюють ділянку зв'язку, над якою розташована Спрямований відгалужувач на зв'язаних мікрополоскових ЛІНІЯХ(МПЛ - в подальшому), що заявляється до патентування в якості корисної моделі, відноситься до радіотехніки надвисоких частот(НВЧ) і може використовуватись при розробці НВЧ модулів різного призначення, виконаних у вигляді пбридно-інтегральних або монолітних мікросхем Відомий напрямлений відгалужувач на зв'язаних МПЛ [див наприклад "Микроминиатюризация элементов и устройств СВЧ", автор - Малорацкий Л Г , Сов Радио, 1976, стр 200] Цей відомий відгалужувач, прийнятий нами за прототип, зображений на кресленні, що прикладається до матеріалів заявки - див фіг 1,2,3 Він складається з діелектричної підкладки 1, на одній стороні якої розміщені відрізки провідники МПЛ первинний - 2 і вторинний - 3 Другою стороною підкладка 1 встановлена на провідній основі 4 Відрізки-провідники МПЛ первинний - 2 та вторинний - 3, зображені на фіг 1, 2, утворюють ділянку зв'язку, над якою розміщена діелектрична таблетка 5 Позиції 6, 7, 9 - вхід та виходи корисного сигналу, що проходить по первинній лінії 2 та відгалужуються у вторинну 3 8 - вихід паразитного сигналу В таких і подібних відгалужувачах, як показали експериментальні дослідження, при коефіцієнтах зв'язку менше, як ЮдБ, реальна напрямленість не перевищує 20дБ і має тенденцію до зниження зі зменшенням коефіцієнту зв'язку відгалужувача Це діелектрична таблетка, а другою частиною вона встановлена на провідній основі, який відрізняється тим, що відрізки зв'язаних МПЛ на кінцях ділянки зв'язку сполучені між собою смужками з резистивного матеріалу у вигляді шлейфів, електрична довжина яких більше одної восьмої довжини хвилі, відповідної центральній частоті робочого діапазону частот відгалужувача, а місця підключення шлейфів до відрізків МПЛ виконані у вигляді стовщених відрізків МПЛ в практиці є явно недостатнім, тому що знижуються експлуатаційні характеристики модулів в яких він використовується Таке положення виникає у відомих конструкціях загалом з-за наявності неоднорідностей в місцях стикування МПЛ зі зв'язаними лініями і їх згинами, місцях входження МПЛ пщ таблетку, та наявності технологічних допусків та відхилень геометричних розмірів і електрофізичних параметрів підкладки, таблетки та провідників На фіг 3 зображені частотні характеристики залежності напрямленості N і коефіцієнту зв'язку С12 прототипа Крива 1 відповідає самій області зв'язку ідеально узгодженій, а крива 2 - цього ж відгалужувача вмонтованого в модуль Наочно видно, що він не забезпечує напрямленості у 20дБ в необхідній полосі робочих частот і ВІДПОВІДНО має зниження експлуатаційних характеристик модуля При розробці НВЧ модуля в гібридноінтегральному виконанні постала задача підвищення напрямленості МПЛ відгалужувача з коефіцієнтом зв'язку 20дБ в умовах технологічних допусків та розугодження навантажень Поставлена задача вирішується тим, що в основі корисної моделі, що патентується, є конструкція, яка полягає в тому, що напрямлений відгалужувач на зв'язаних МПЛ містить в собі діелектричну підкладку, на одній стороні якої розміщені первинний та вторинний відрізки МПЛ, що утворюють ділянку зв'язку, над якою розташована діелектрична таблетка, а другою частиною - вона встановлена на провідній О) •«• CM CM 2249 • II I I III I I! I I / 11 \. J I I L 1 Г основі, а відрізняється тим, що відрізки зв'язаних МПЛ на кінцях ділянки зв'язку сполучені між собою полосками з резистивного матеріалу у вигляді шлейфів, електрична довжина яких більше одної восьмої довжини хвилі, ВІДПОВІДНІЙ центральній частоті робочого діапазону частот відгалужувача, а в місцях підключення вони виконані у вигляді потовщених відрізків МПЛ На фіг 4, 5 зображений відгалужувач, що пропонується в якості корисної моделі, а на фіг 6 приведені його характеристики(для порівняння з прототипом) Він складається з діелектричної підкладки 1, на одній стороні якої розміщені провідники первинний - 2 і вторинний - З МПЛ Другою стороною підкладка 1 встановлена на провідній основі 4 Відрізки провідників МПЛ 2 та 3 утворюють ділянку зв'язку, над якою розміщена таблетка 5 При цьому відрізки МПЛ первинний 2 та вторинний 3 на кінцях ділянки зв'язку сполучені між собою полосками з резистивного матеріалу у вигляді шлейфів 6, які для зменшення габаритів можуть виконуватись у вигляді меандру(див виноску на фіг 4) Місця підключення шлейфів 6 до МПЛ виконані у вигляді потовщених відрізків МПЛ - 7 Експериментально встановлено, що потовщення необхідні для можливості підвищення робочої потужності відгалужувача, а електрична довжина шлейфів повинна бути більше одної восьмої довжини хвилі, ВІДПОВІДНІЙ центральній частоті робочого діапазону частот Відгалужувач має вхід 8 і вихід 10 первинної МПЛ 2, а також вихід 9 сигналу, що відгалужується, та вихід 15 паразитного сигналу на вторинній МПЛ З Працює запропонований відгалужувач таким чином Сигнал НВЧ подається на вхід 8 і по первинній МПЛ 2 поступає в ділянку зв'язку, що утворена під діелектричною таблеткою 5 з відрізком вторинної МПЛ 3, а далі з деяким послабленням на вихід 10 Корисний сигнал, відгалужений у вторинну МПЛ 3, як і в прототипі, з'являється на виході 9, а паразитний(значно менший) на виході 11 Через те, що згасання у резистивних шлейфах 6 дуже велике, то тільки незначна частина сигналу проходить через них з первинної МПЛ 2 до вторинної 3 і складається на кінцях ділянки зв'язку Сигнал, що пройшов по ЛІВІЙ частині шлейфу 6, і сигнал, що пройшов по ДІЛЯНЦІ зв'язку - правий шлейфділянка зв'язку складаються між собою і з сигналом, що відгалужується з первинної лінії 2 у вторинну 3 в ДІЛЯНЦІ зв'язку Але через те, що сигнали, які пройшли шлейфи, на 20дБ(і більше) менше сигналу, що відгалужується в ДІЛЯНЦІ зв'язку на виході 11, то коефіцієнт зв'язку відгалужувача в цілому і його КСХН(коефіцієнт стоячої хвилі напруги), не змінюється, а завдяки потовщенням на відрізках МПЛ на шлейфах в точках відгалуження сигналу в резистивні шлейфи його робоча потужність не обмежується Інша ситуація складається на виході 11 Сюди приходять сигнали, обумовлені наявністю резистивних шлейфів 6, потовщень 7, та паразитних сигналів, що описані в прототипі За амплітудою ці сигнали приблизно рівні, але за фазою - протилежні один одному, тому вони, віднімаючись підвищують напрямленість відгалужувача в цілому При цьому, як було вище сказано, експериментально встановлено, що найбільший ефект підвищення напрямленості відгалужувача досягається при електричній довжині шлейфів, більше одної восьмої довжини хвилі, що відповідає центральній частоті робочого діапазону частот відгалужувача, а наявність потовщень 7 на кінцях шлейфів в місцях підключення до зв'язаних відрізків МПЛ дозволяє не обмежувати робочу потужність сигналу На підприємстві були виготовлені зразки прототипу і відгалужувача, що пропонується до захисту в якості корисної моделі Це підтвердило здійсненність конструкції, й працездатність та переваги На кресленні на фіг 31 6 зображені графіки, що дають уявлення при порівнянні, що запропонований відгалужувач має як мінімум на ЮдБ вище направленість в робочій полосі частот, а це велика перевага У А-А 1 Фіг. і. Фіг. 2. 2249 40 30 \ го CIS N1 ,/ \ • . — — \ \ • 10 0,7 0,8 0,9 10 11 1,2 L3 , , відносна частота, f/fO Фіг З A-A &/У^//У/У//У///У/У/7У Фіг. 5. Фіг 4 40 Oj о 30 20 _ У ' \ \ СІЄN; 10 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,3 L3 відносна цастота, f / f 0 Фіг. 6. Комп'ютерна верстка І Вихованець Підписне Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Сім'ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119