Фазовращатель

 

Изобретение относится к радиотехнике. Фазовращатель содержит диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и в ней выполнена щель длиной 3 Ящ/4, а на другой стороне размещены первый и второй полосковые проводники, расположенные симметрично и ортогонально щели, к которым подключены идентичные двухдиодные отражательный ячейки, состоящие из последовательно соединенных соответственно первого и второго варакторных диодов и разомкнутых отрезИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемно-передающей аппаратуре, в измерительной технике для управления фазой сигнала. Известны аналоги фазовращатели, выполненные на полосковых линиях передачи и варакторных диодах, содержащие однодиодные отражательные ячейки, состоящие из последовательно соединенных варакторного диода и корректирующей индуктивности. Недостатками таких фазовращателей являются узкая полоса рабочих частот и небольшой диапазон линейности характеристики управления фазой сигнала (до . ков третьего и четвертого полосковых проводников . С целью расширения полосы рабочих частот и улучшения характеристики управления фазой сигала в диапазоне А 360° первый и второй полосковые проводники гальванически соединены между собой дополнительно введенной прямоугольной металлической пластиной, заключенной между двумя совпадающими с ней по форме слоями диэлектрика и расположенной симметрично продольной оси щелиортогональноплоскости диэлектрической подложки, в металлизированной стороне которой под первым и вторым варакторными диодами выполнены дополнительные первая и вторая щели, расположенные симметрично и ортогонально первому и второму полосковым проводникам , в середину которых включены соответственно третий и четвертый варакторные диоды, а расстояние между первым и вторым полосковыми проводниками Ард/4, где Ярддлина волны реберно-диэлектрической линии. 1 ил. ел с Наиболее близким к предлагаемому является фазовращатель, содержащий диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и в ней выполнена щель длиной 3 Дщ/4, где Ащ - длина волны в симметричной щелевой линии, а на другой стороне размещены первый и второй полосковые проводники, расположенные симметрично и ортогонально щели, при этом два противоположных конца этих полосковых проводников являются входом и выходом фазовращателя, а к двум другим концам подключены идентичные двухдиодные отражательные ячейки, состоящие из XI СЛ СЛ Ы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 01 Р 1/18

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4730349/09 (22) l5.08.89 (46) 15,08.92. Бюл, N 30 (71) Московский институт электронного машиностроения и научно-исследовательский институт радиостроения (72) Г.М. Бувин, В.И, Гвоздев, Е.В. Макарова и В.А, Шепетина (56) Вопросы микооминиатюризации РЭА и

3ВА. Межвузовский сборник. M.; МИЭМ, 1988, с. 59 — 61. (54) ФАЗОВ РАЩАТЕЛ Ь (57) Изобретение относится к радиотехнике, Фазовращатель содержит диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и в ней выполнена щель длиной 3

Ящ/4, а на другой стороне размещены первый и второй полосковые проводники, рас- . положенные симметрично и ортогонально щели, к которым подключены идейтичные двухдиодные отражательный ячейки, состоящие из последовательно соединенных соответственно первого и второго варакторных диодов и разомкнутых отрвзИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемно-передающей аппаратуре, в измерительной технике для управления фазой сигнала;

Известны аналоги фазовращатели, вйполненные на полосковых линиях передачи и варакторных диодах, содержащие однодиодные отражательные ячейки, состоящие из последовательно соединенных варакторного диода и корректирующей индуктивности.

Недостатками таких фазовращателей являются узкая полоса рабочих частот и йебольшой диапазон линейности характеристики управления фазой сигнала (до 180")..

„„ Ы„„1755341 А1 ков третьего и четвертого полосковых проводников. С целью расширения полосы рабочих частот и улучшения характеристики управления фазой сигала в диапазоне Л р =

=360 первый и второй полосковые проводники гальванически соединены между собой дополнительно введенной прямоугольной металлической пластиной, заключенной между двумя совпадающими с ней по форме слоями диэлектрика и расположенной симметрично продольной оси щели ортогон аль но плоскости диэлектрической подложки, в металлизированной стороне которой под первым и вторым варакторными диодами выполнены дополнительные йервая и вторая щели, расположенные слмметричио и ортогонально первому и второму полоско)вым проводникам, в середину которых включены соответстаенно третий и четвертый варакторные диоды, а расстояние между первым и вторым полосковыми проводниками Ярд/4, где

ЯРд- длина волны реберно-диэлектрической линии. 1 ил.

Наиболее близким к предлагаемому является фазовращатель, содержащий диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и в ней выполнена щель длиной 3 Ящ/4, где Ящ — длина волны в симметричной щелевой линии, а на. другой стороне размещены первый и второй полосковые проводники, расположенные симметрично и ортогонально щели, при этом два противоположных конца этих полосковых проводников являются входом и выходом фазовращателя, а к двум другим концам подключены идентичные двухдиодные отражател ные ячейки, состоящие из

1755341 последовательно соединенных соответственно первого и второго варакторных диодов и разомкнутых отрезков третьего и четвертого полосковых проводников, а также третьего и четвертого варакторных диодов. При этом третий и четвертый варакторные диоды также соединены по. следовательно с разомкнутыми отрезками полосковых проводников, а первый и второй полосковые проводники и диоды в отражательных ячейках соединены отрезками полосковых проводников длиной 5/4, где — длина волны в несимметричной полосковой линии, Диапазон изменения фазы такого фазовращателя составляет Ьф= 360О, однако полоса рабочих частот узкая, а характеристика управления фазой сигнала имеет значительную нелинейность. Кроме того, в конструкции содер>катся критичные к производственным допускам полосковые проводники, соединяющие диоды в отражательных ячейках.

Цель изобретения — расширение полосы рабочих частот и улучшение линейности характеристикй управления фазой сигнала в диапазоне Л р = 360, Указанная цель достйгается тем, в фазовращателе, содержащем диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована, и в ней выполнена щель длиной 3 Ящ/4, где)щ — длина волны в симметричной щелевой линии, а на другой стороне размещеНы первый и второй полосковые проводники, расположенные симметрично и ортогонально щели, при этом два противоположных конца этих полосковых проводников являются входом и выходом фазовращателя, а K двум другим концам подключены идентичнь(е двухдиодные отражательные ячейки, состоящие из последовательно соединенных соответственно первого и второго варакторных диодов и разомкнутых отрезков третьего и четвертого полосковых проводников, а также третьего и четвертого варакторных диодов, первый и второй полоскОвые проводники гальванически соединены между собой дополнительной введенной прямоугольной металлической пластиной, заключенной между двумя совпадающими с

° ней по форме слоями диэлектрика и расположенной симметрично продольной оси щели ортогонально плоскости диэлектрической подложки, в металлизированной стороне которой под первым и вторым и варакторными диодами выполнены дополнительные первая и вторая щели, расположенные симметрично и ортогонально

10

20

30 между двумя совпадающими с ней по форме

55 первому и второму полосковым проводникам, в середину которых включены соответственно третий и четвертый варакторные диоды, а расстояние между первым и вторым полосковыми проводниками равно лрд/4, где Ард-длина волны в реберно-диэлектрической линии, На чертеже изображен предлагаемый фазовращатель, общий вид.

Фазовращатель содержит диэлектрическую подложку 1, одна сторона 2 которой металлизирована, и в ней выполнена щель

3 длиной 3 Мщ/4, где Мщ — длина волны в симметричной щелевой линии, а на другой стороне разм-",.щены полосковые проводники 4 и 5, расположенные симметрично и ортогонально щели 3, при этом два противоположных конца проводников 4 и 5 являются входом 6 и выходом 7 фазовращателя, а к двум другим концам 8 и 9 подключены идентичные двухдиодные отражательные ячейки 10 и 11, состоящие из последовательно соединенных варакторных диодов 12 и 13 и разомкнутых отрезков полосковых проводников 14 и 15, а также варакторных диодов 16 и 17, Полосковые проводники 4 и 5 гальванически соединены между собой дополнительно введенной прямоугольной металлической пластиной 18, заключенной слоями диэлектрика 19 и 20 и расположенной симметрично продольной оси щели 3 ортогонально плоскости диэлектрической подложки 1, в металлизированной стоооне

2 которой под варакторными диодами 12 и

13 выполнены дополнительные щели 21 и

22, расположенные симметрично и ортогонально полосковым проводникам 4 и 5, в середину которых включены соответственно варакторные диоды 16 и 17, причем расстояние между полосковыми проводниками

4 и 5 равно ярд/4, где ряд — длина волны в реберно-диэлектрической линии, Фазовращатель работает следующим образом.

Сигнал, подаваемый на вход 6, вследствие реализации компенсированных последовательной и параллельной связей двух полосковых линий 4 и 5 посредством симметричной щелевой 3 и реберно-диэлектрической линий 18 — 20 делится пополам в широкой полосе частот и со сдвигом фаз 90 поступает в диодные ячейки 10 и 11, работающие на принципе полного отражения сигнала. Каждая отражательная ячейка состоит из разомкнутого полоскового 14 и 15 и короткозамкнутого щелевого 21 и 22 шлейфов, включенных последовательно в одном сечении линии, электрическая длина которых из1755341 меняется в процессе управления варактор-. ными диодами 12, 13, 16 и 17. При выполнении полосковых линий 14 и 15 и щелей 21 и 22 следующей электрической длины:

1+Кс 5

On = агсс19 (— -+

2 й)о 2п Смин Кс

2о

10 дщ =2 arcctg ()г (щ)г

4 Zo . где аъ = 2 fp — рабочая частота, Гц;

Смин — минимальное значение емкости варакторных диодов, Ф; . Kc = Смаке/Смин — коэффициент перекры- 20 тия по емкости;

2o, Zn, 2щ — волновые сопротивления входных плеч 6-9, полосковых линий 14 и 15 и щелей 21 и 22 соответственно, Ом. электрические длины разомкнутых и корот- 25 козамнутых шлейфов в процессе управления синхронно изменяются на л/2, В результате фаза коэффициента отражения диодных ячеек 10 и 11 изменяется на 360О, Синфазное сложение отраженных сигналов осуществляется на выходе 7 фазовращателя. Благодаря включению диодов отражательных ячеек в разнотипные линии - передачи происходит компенсация нелинейных искажений характеристики управ- 35 ления фазой сигнала, В предлагаемом фазовращателе расши- рение полосы рабочих частот и улучшение линейности характеристики управления фа- 40 зой сигнала достигается построением кон-. струкции на сочетании разнотипных линий передачи и включением диодов в одном сечении линии. Кроме того, в конструкции ис/ ключены критичные к производственным допускам полосковые проводники, соединяющие диоды отражательных ячеек, Формула изобретения

Фазовращатель, содержащий диэлектрическую подложку, одна сторона которой металлизирована и в ней выполнена щель длиной 3 Ящ/4, где Ащ — длина волны в симметрично щелевой линии, а на другой стороне размещены первый и второй полосковые проводники, расположенные симметрично и ортогонально щели, при этом два противоположных конца полосковых провоДников являются входом и выходом фазовращателя, а к двум другим концам подключены идентичные двухдиодные отражательные ячейки, кажДая иэ которых состоит из последовательно соединенных соответственно первого и второго варакторных диодов и разомкнутых отрезков третьего и четвертого полосковых проводников, и третий и четвертый варакторные диоды, о тл. и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот и улучшения линейности характеристики управления фазой сигнала в диапазоне Ьу 360О, первый и второй полосковые проводники гальванически соединены между собой прямоугольной металлической пластиной, которая размещена между двумя совпадающими с ней по форме слоями диэлектрика и расположена симметрично продольной оси щели и ортогональна плоскости диэлектрической подложки, в металлизированной стороне которой под первым и вторым варакторными диодами выполнены дополнительнйе первая и вторая щели. расположенные симметрично и ортогонально первому и второму полосковым проводникам, в середину которых включены соответственно третий и четвертый варакторные диоды, а расстояние между первым и вторым полосковыми проводниками равно Яяд/4, где д- длина волны в ребер но-диэлектрической линии.

175.5341

Составитель Г, Бувин

Техред М.Моргентал

Редактер Е. Копча

Корректор И. Шулла

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2897 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5