Перетворювач імпедансів

Перетворювач імпедансів, що містить три зв'язані лінії передачі, дві з них - із довжинами А/8 на основній частоті, третя - з довжиною Хі/8 на частоті другої гармоніки, до центральної лінії підключено з одного боку навантаження, що узгоджуєть Винахід належить до галузі техніки надвисоких частот (НВЧ), а саме до регульованих перетворювачів імпедансів (комплексних опорів), виконаних на основі зв'язаних ліній передач, що призначені для узгодження різних навантажень із лінією передачі, конкретно нелінійних приладів (діодів, транзисторів і ін.), при цьому забезпечується незалежне регулювання імпедансу на частоті основного сигналу і другої гармоніки. • Регульовані перетворювачі імпедансів є поширеними елементами техніки НВЧ і виконуються на основі різних конструкцій [1]. їхнім недоліком є великі габарити і механічне переміщення елементів ліній передачі, що перешкоджає їхньому використанню в складі активних пристроїв (наприклад підсилювачів НВЧ). Відомі регульовані перетворювачі імпедансів, побудовані на основі зв'язаних ліній передач [2-4], до різних кінців яких підключена вхідна лінія, навантаження, що узгоджується, і регульовані імпеданси. Найбільш близькою за технічною суттю і результатом, що досягається, є конструкція, описана в [2,3], яка складається з трьох симетричних полоскових ліній, зв'язаних одна з одною бічним зв'язком (фіг. 1). Довжини двох ліній дорівнюють ХУ8, де X - довжина хвилі на частоті сигналу, а третьої - Я.і/8, де А,і- довжина хвилі на частоті другої гармоніки. Центральна лінія одним боком підклю ся, з іншого - змінний конденсатор, до другої лінії на основну частоту підключені з двох боків змінні конденсатори, і до кінця лінії, далекому від навантаження, що узгоджується, підключений вхід пристрою, до третьої лінії поблизу навантаження, що узгоджується, підключений змінний конденсатор, кінець лінії з'єднаний з корпусом пристрою, який відрізняється тим, що у перетворювач введена діелектрична пластина, зв'язані лінії передачі виконані у вигляді провідників, розташованих на протилежних боках діелектричної пластини і електрично з'єднаних між собою, причому "протилежні металеві провідники лінії передачі мають бічне зміщення відносно одне одного. чена до приладу, що узгоджується, а другою - до регульованого конденсатора. З однієї сторони центральної лінії розташована ідентична ліні», по обидва боки навантажена на регульовані конденсатори, і з сторони, протилежної' приладу, що узгоджується, приєднаний вивід лінії передачі 3 другої сторони центральної ЛІНІЇ розміщена лінія вдвічі меншої довжини, яка розташована паралельно центральній лінії, починаючи від місця підключення до приладу, що узгоджується. Ця лінія з боку приладу навантажена на регульований конденсатор, а з другої сторони замкнена на корпус пристрою стрижнем, розташованим перпендикулярно площині, у якій знаходяться лінії передачі Перевагою цієї конструкції є широкий діапазон незалежної перебудови імпедансів на двох гармоніках. Недоліками цієї конструкції є громіздкість, матеріалоємність, низькі механічна тривкість і вібростійкість, які приводять до неможливості відтворити результати при зміні ємності конденсаторів. В основу винаходу поставлена задача удосконалення перетворювача імпедансів шляхом введення в дану конструкцію зв'язаних високодобротних ліній передачі зі зміненим розташуванням їхніх центральних провідників. Поставлена задача вирішується тим, що в перетворювач імпедансів, що містить провідну порожнину, три зв'язані пінії передачі, дві з них із довжинами Х/8 на основній частоті, третя з довжи см CO < Э 34942 ною Х/8 на частоті другої гармоніки, до центральної лінії підключені з одного боку навантаження, що узгоджується, з другого - змінний конденсатор, до другої лінії на основну частоту підключені з двох боків змінні конденсатори і до кінця лінії', далекого від навантаження, що узгоджується, підключений вхід пристрою, до третьої лінії поблизу навантаження, що узгоджується, підключений змінний конденсатор, а з протилежного кінця ця лінія з'єднується з корпусом пристрою, відповідно до винаходу введена діелектрична пластина, зв'язані лінії передачі виконані у вигляді провідників, розташованих на протилежних сторонах діелектричної пластини і електрично з'єднаних між собою, причому протилежні металеві провідники лінії' передачі мають бічне зміщення відносно одне одного. На діелектричній пластині також закріплені змінні конденсатори, якими здійснюється настроювання перетворювача. Таке конструктивне виконання перетворювача дозволяє створити конструкцію, яка характеризується кращою технологічністю виготовлення, меншими габаритами і масою, підвищеною механічною міцністю Як показують розрахунки та експериментальні дослідження, у запропонованій конструкції зберігаються всі можливості за узгодженням імпедансів незалежно на основній частоті і 'й другій гармоніці. Виконання високодобротних ліній із зміщенням у поперечному напрямку дозволяє реалізувати більший коефіцієнт зв'язку між лініями при тому ж зазорі між ними, що підвищує технологічність виготовлення і дозволяє розширити діапазон трансформації імпедансів. На фіг. 2 подана конструкція перетворювача, що заявляється. Перетворювач містить корпус 1, у якому розміщена діелектрична пластина 2. з обох сторін пластини 2 виконані лінії 3 і 4 для узгодження на основній частоті і лінія 5 для настроювання опору трансформатора по другій гармоніці. До основних ліній 3 і 4 приєднуються вхідна лінія 6, конденсатори 7, 8, 9 для настроювання, і навантаження, що узгоджується, 10. Додаткова лінія 5 з боку навантаження 10 приєднана до конденсатора 11, а з другого боку заземлена перемичкою 12. Лінії За і 36, 4а і 46, 5а і 56 з'єднані одна з одною перемичками 13. Регульовані конденсатори 7, 8, 9,11 другими виводами підключені до земляної шини 14, яка з'єднана з1 корпусом 1. Пристрій працює так: електромагнітна хвиля надходить на вхід 6 і збуджує в лінії 3 хвилю, розподіл амплітуди якої уздовж лінії 3 залежить від ємностей конденсаторів 7 і 8 і характеру розподілу хвилі в зв'язаній лінії 4. У зв'язаній лінії 4 збуджується хвиля з розподілом амплітуди, що визначається ємністю конденсатора 9, імпедансом навантаження 10 і розподілом хвилі в лінії 3. При визначених значеннях імпедансів усіх навантажень (у тому числі і конденсаторів), які підключені до ліній 3 і 4, перетворювач забезпечує узгодження навантаження 10 з лінією передач, яка підключена до входу 6 Зміна ємності конденсатора 11 , який підключений до третьої лінії 5, викликає зміну вхідного опору лінії 4 у місці підключення навантаження 10 на частоті другої гармоніки сигналу. На фіг. З показані області узгодження імпедансів на основній частоті і зміни імпедансу на частоті другої гармоніки одного з варіантів конструкції перетворювача імпедансів, що заявляється. 1. Чернушенко A.M., Майбородин А.В. Измерение параметров эпектронных приборов дециметрового и сантиметрового диапазонов волн / Под ред. A.M. Чернушенко.-М.: Радио и связь, 1986. С. 47-53. 2. Jams F. Reynolds, Arye Rosen, Bertrand E. Berson, Ho-Chung Huang, Jacques M. Assour, Hans W. Becke, Robert Amantea. Coupled ТЕМ bar circuit for L-band silicon avalanche oscillators. IEEE journal of solid-state circuit, vol. Sc-5, №6, pp.346-353, december 1970. 3. Бондаренко Б. Н., Крыжановский В. Г., Макаренко И. Б. Транзисторный усилитель СВЧ-мощности с настройкой по второй гармонике // Радиотехника (Харьков).-1987. В. 80 - С. 128-132. 4. Патент США № 3965445 «Microstrip or stripline coupled-transmission-line impedance transformer», заяв. 3.02.75, опубл. 22.06.76. МКИ Н01Р 005/08. PI ^ ^ ^ ^ ^ н і 4f ЯР ^^wma ітттттшшттщтт op Ч QS І. -ІІФ ^••1 I м а м а ^^^^н од 37 v-v v-v £1 Z 34942 Z(co0) Z(2co 0 ) Фіг. З Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3