Направленный ответвитель

Полезная модель относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ), в частности, к устройствам отбора мощности, и может быть использовано в фидерных трактах техники связи, радиолокационных устройств, телевидении, в измерительной технике. Технический результат предлагаемого технического решения - повышение направленности без усложнения конструкции направленного ответвителя при малых массогабаритных показателях. Указанный технический результат достигается тем, что в направленном ответвителе, состоящем из наружного проводника, внутреннего проводника первичной и внутреннего проводника связанной с первичной вторичной линии, во внутренней части наружного проводника выполнена выемка, внутри которой расположен проводник вторичной линии, причем торцевые стенки выемки совместно с выходами вторичной линии и нагрузки образуют коаксиальную линию со щелью.

Полезная модель относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ), в частности, к устройствам отбора мощности, и может быть использовано в фидерных трактах техники связи, радиолокационных устройств, телевидении, в измерительной технике.

При разработке устройств СВЧ для измерений возникает необходимость в создании направленного ответвителя, имеющего высокую направленность, возможность перестройки переходного затухания без ухудшения направленности. При этом он должен быть простым для регулировки и настройки, и иметь малые массогабаритные показатели.

В связи с этим направленные ответвители характеризуются сложной конструкцией, значительными массогабаритными показателями, сложностью настройки и регулировки, обусловленной трудностью реализации комплекса требуемых электрических параметров в одном устройстве.

Так, в отдаленном аналоге заявляемой полезной модели, выполненном в виде отрезка коаксиальной линии с двухступенчатым внутренним проводником и петлей связи, причем между внутренним проводником с меньшим диаметром и петлей связи размещены подвижные экранирующие пластины, образующие зазор вдоль коаксиальной линии (авт.св. СССР 192875 24a⁴, 73, МПК Н01Р, 1967).

Указанное устройство имеет следующие недостатки:

- низкая технологичность изготовления и конструктивная сложность устройства, особенно в части обеспечения надежного контакта между корпусом и подвижными экранирующими пластинами;

- большие массогабаритные показатели;

- низкая направленность, обусловленная наличием неоднородностей в районе переходов (петля связи - выход вторичной линии и петля связи - выход нагрузки), вызывающих возбуждение паразитных типов колебаний (Д.Л.Матей, Л.Янг, Е.М.Т.Джонс Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи, т.2, пер. с английского, изд. «Связь» M. 1972.).

- сложность регулировки и настройки. Перестройка переходного затухания осуществляется изменением расстоянием между внутренним проводником коаксиальной линии и петлей связи или (и) диаметра проводника связи. Введение экранирующих пластин изменяет коэффициент связи только в области внутреннего проводника меньшего диаметра.

Более близким аналогом, выбранным в качестве прототипа в связи со сходством выполняемой технической задачи, является направленный ответвитель коаксиального типа (авт.св. СССР 231641 24a⁴, 74, МПК Н01Р, 1968), состоящий из первичного и связанного с ним вторичного трактов, причем средний проводник первичной линии размещен между торцевыми крышками полого металлического цилиндра, жестко связанными друг с другом с помощью металлического стержня, центральный проводник вторичной линии расположен внутри цилиндра параллельно центральному проводнику основной линии, а цилиндр выполнен подвижно относительно оси, проходящей через середину торцевых крышек.

Однако, и этому устройству присущи следующие недостатки:

- низкая направленность, обусловленная наличием неоднородностей в районе переходов (петля связи - выход вторичной линии и петля связи - нагрузка), вызывающих возбуждение паразитных типов колебаний;

- сложное конструктивное исполнение.

Технический результат предлагаемого технического решения - повышение направленности без усложнения конструкции направленного ответвителя при малых массогабаритных показателях.

Указанный технический результат достигается тем, что в направленном ответвителе, состоящем из наружного проводника, внутреннего проводника первичной и внутреннего проводника связанной с первичной вторичной линии, во внутренней части наружного проводника выполнена выемка, внутри которой расположен проводник вторичной линии, причем торцевые стенки выемки совместно с выходами вторичной линии и нагрузки образуют отрезок коаксиальной линии со щелью.

На фиг.1 показано схематическое изображение предлагаемого устройства.

Направленный ответвитель (см. фиг.1) состоит из наружного проводника 1, внутреннего проводника первичной линии 2 и внутреннего проводника вторичной линии 3, во внутренней части наружного проводника 1 выполнена выемка 4, внутри которой расположен проводник вторичной линии 2, причем торцевые стенки 5 выемки 4 совместно с выходами вторичной линии 6 и нагрузки 7 образуют отрезок коаксиальной линии со щелью.

Направленный ответвитель работает следующим образом.

Бегущая волна, распространяющаяся в линии, образованной внутренним проводником первичной линии 2 и наружным проводником 1, возбуждает во внутреннем проводнике вторичной линии 3 бегущую волну (Сазонов Д.М. Гридин А.Н. Мишустин Б.А. Устройства СВЧ «Высшая школа» M.1981.). При этом часть прямой волны поступает на выход вторичной линии 6, а отраженной - на выход нагрузки 7. При этом торцевые стенки 5 выемки 4 совместно с выходами вторичной линии 6 и нагрузки 7 образуют отрезок коаксиальной линии со щелью, размеры (диаметр, расстояние до торцевых стенок выемки и т.п.) которого подобраны таким образом, что выходы вторичной линии 6 и нагрузки 7 имеют волновое сопротивление равное волновому сопротивлению линии, образованной внутренним проводником вторичной линии 3 и наружным проводником., Таким образом, в месте переходов (петля связи - выход вторичной линии и петля связи - нагрузка) отсутствует неоднородность, вызывающая возникновение паразитных типов колебаний. Все это существенно повышает направленность устройства. Перестройка переходного затухания происходит за счет изменения положения внутреннего проводника вторичной линии 3 относительно внутренним проводником первичной линии 2. Направленность устройства при этом не ухудшается. При этом направленный ответвитель имеет простую конструкцию и малые массогабаритные показатели.

На дату подачи заявки изготовлен работающий макет направленного ответвителя дециметрового диапазона волн. Проведены сравнительные испытания заявляемого направленного ответвителя и направленного ответвителя с гладкой поверхностью внутренней части наружного проводника. Испытания показали, что заявляемый направленный ответвитель имеет более простую конструкцию за счет исключения некоторых регулировочных узлов и деталей, меньшие массогабаритные показатели. Направленность же у заявляемого направленного ответвителя увеличилась на 15-20 дБ, при этом настройка и регулировка существенно упростились.

Направленный ответвитель, состоящий из наружного проводника, внутреннего проводника первичной и внутреннего проводника связанной с первичной вторичной линии, отличающийся тем, что во внутренней части наружного проводника выполнена выемка, внутри которой расположен проводник вторичной линии, причем торцевые стенки выемки совместно с выходами вторичной линии и нагрузки образуют отрезок коаксиальной линии со щелью.