Двочастотний шлейфний спрямований відгалужувач

Реферат: UA 85478 U UA 85478 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до радіотехніки, зокрема до мікрохвильової техніки, конкретніше до чотиривходових пристроїв, які забезпечують одночасний розподіл в заданому співвідношенні сигналів надвисокої частоти на двох заданих робочих частотах. Найближчим за технічною суттю є двочастотний шлейфний спрямований відгалужувач, до складу якого входять діелектрична підкладка, на одній стороні якої розміщено металевий екран, а на іншій розташовано паралельно на деякій відстані дві основні мікросмужкові лінії, які з'єднані між собою двома однаковими відрізками інших мікросмужкових ліній - шлейфами. Довжина відрізків основних ліній та шлейфів становить половину довжини хвилі на середній частоті між двома робочими частотами, а до їх середини під'єднано відрізки ступінчастих мікросмужкових ліній, вхідний опір яких забезпечує на обох робочих частотах параметри відрізків ліній, до яких вони під'єднані, еквівалентні параметрам відповідних чвертьхвильових відрізків одночастотного відгалужувача [Kuo-Sheng Chin, Ken-Min Lin, Yen-Hsiu Wei, Tzu-Hao Tseng, Yu-Jie Yang. Compact dual-band branch-line and rat-race couplers with stepped-impedancestub lines. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 58, № 5, 2010, pp. 12131221]. Використання у структурі таких шлейфних спрямованих відгалужувачів чотирьох відрізків ступінчастих мікросмужкових ліній збільшує габарити пристрою, ускладнює процес проектування у зв'язку з необхідністю компенсації впливу великої кількості неоднорідностей в місцях розгалуження ліній передачі. В основу корисної моделі поставлено задачу створити двочастотний шлейфний спрямований відгалужувач, у якого нове конструктивне виконання за рахунок зменшення кількості додаткових елементів у вигляді відрізків одиночної лінії та зменшення довжини відрізків основних ліній дозволило б забезпечити розподіл високочастотного сигналу одночасно на двох різних частотах при спрощенні конструкції. Поставлена задача вирішується тим, що в двочастотному шлейфному спрямованому відгалужувачі, до складу якого входять діелектрична підкладка, на одній стороні якої розміщено металевий екран, а на іншій розташовані паралельно на деякій відстані дві основні мікросмужкові лінії, з'єднані між собою двома однаковими відрізками інших мікросмужкових ліній - шлейфами, згідно з корисною моделлю до середини кожного шлейфа під'єднані додаткові відрізки мікросмужкової лінії, кінці яких з'єднано (закорочено) через отвір у діелектричній підкладці з екраном, а співвідношення довжини відрізків основних ліній до довжини шлейфів становить 1:2. Два додаткових відрізки при вкорочених довжинах основних мікросмужкових ліній забезпечують на двох робочих частотах заданий розподіл вхідного сигналу між виходами спрямованого відгалужувача та його узгодження і спрощують конструкцію порівняно з використанням інших схемних рішень. На кресленні зображено двочастотний шлейфний спрямований відгалужувач, де 1 діелектрична підкладка; 2 - металевий екран; 3, 7 - основні мікросмужкові лінії передачі; 4 шлейфи; 5, 8 - додаткові відрізки одиночної лінії передачі; 6, 9 - металізовані отвори для з'єднання з екраном. Двочастотний шлейфний спрямований відгалужувач містить діелектричну підкладку 1, на одній стороні якої розміщено металевий екран 2, а на іншій - дві основні мікросмужкові лінії передачі 3 і 7, які з'єднані між собою двома відрізками інших мікросмужкових ліній (шлейфами) 4, до середини яких під'єднано додаткові відрізки мікросмужкових ліній 5 та 8, вільні кінці яких через металізовані отвори 6 і 9 з'єднані з екраном, а співвідношення довжини відрізків основних мікросмужкових ліній передачі до довжини шлейфів становить 1:2. Пристрій працює наступним чином. Вхідний високочастотний сигнал подається на вхід одної з основних мікросмужкових ліній, наприклад 3, далі розподіляється між основною мікросмужковою лінією і першим шлейфом 4, далі - між виходом основної мікросмужкової лінії 3 і другим шлейфом 4. Частини сигналу, які поширюються шлейфами до другої основної мікросмужкової лінії 7, додаються у ній у прямому напрямку завдяки їх синфазності, а у зворотному напрямку - віднімаються завдяки їх протифазності. Фазова затримка сигналів у шлейфах, яка необхідна при їх додаванні та відніманні на виходах основної мікросмужкової лінії 7, забезпечується вхідним реактивним опором закорочених на кінцях додаткових відрізків мікросмужкових ліній 6 та 8. Співвідношення між рівнями сигналу на виході лінії 3 та сумарного на виході лінії 7 залежить від довжини і значень хвильових опорів відрізків як основних мікросмужкових ліній, так і шлейфів. Для забезпечення синфазності складових вихідного сигналу на одній і другій робочих частотах f1, f2 довжина відрізків 3, 7 основних мікросмужкових ліній та довжина додаткових відрізків одиночних мікросмужкових ліній 5, 8 повинна дорівнювати 1 UA 85478 U 5 четверті довжини хвилі, а довжина кожного зі шлейфів 4 - половині довжини хвилі на середній частоті f0=(f1+f2)/2. Значення хвильового опору додаткових мікросмужкових відрізків 5, 8 залежить від необхідного значення їх вхідного опору, який в свою чергу залежить від хвильових опорів та довжини відрізків основних мікросмужкових ліній і шлейфів. Шлейфний спрямований відгалужувач може бути використаний для забезпечення перехідного загасання (зв'язку) до рівня 10 дБ при співвідношенні робочих частот f2/f1 в межах від 1,4-3,4. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Двочастотний шлейфний спрямований відгалужувач, який містить діелектричну підкладку, на одній стороні якої розміщено металевий екран, а на іншій - дві основні мікросмужкові лінії, які з'єднані між собою двома шлейфами у вигляді відрізків мікросмужкових ліній, до середини кожного з яких під'єднано додатковий відрізок мікросмужкової лінії, вільний кінець якої з'єднано з екраном через металізований отвір, який відрізняється тим, що при використанні двох додаткових відрізків відношення довжини відрізків основних мікросмужкових ліній до довжини шлейфів становить 1:2. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2