Широков І. Б., Полівкін С. Н., смайлів Ю. Я. Севастопольський Національний технічний університет, Севастополь, Стрілецька бухта, Студмістечко, 335053, СевНТУ, кафедра радіотехніки тел. (+38 0692) 55-000-5, факс 55-414-5, e-mail: shirokov@stel.sebastopol.ua

Рис. 1. Перехідний ослаблення АЛЕ, Ci2. Fig. 1. DC transient reducing, C12

Анотація – Проведено розрахунок та моделювання 3 дБ спрямованого відгалужувачі (ПЗ) на пов’язаних полоськових лініях з використанням пакета Microwave Office 2002. Виготовлено дослідний зразок і представлені експериментальні характеристики відгалужувачі, добре узгоджуються з розрахунковими.

I. Вступ

Puc. 2. Робоче загасання HO, Ci3, Fig. 2. Operational attenuation of DC, C13

Рис. 3. Розв’язка АЛЕ, Сі. Fig. 3. DC decoupling, Сі

При побудові НВЧ тракту вимірювальних систем в ряді випадків потрібні широкосмугові СВЧ пристрої з малими габаритами і масою. Одним з таких пристроїв є АЛЕ. Застосування прецизійних промислових АЛЕ в складі НВЧ систем при їх друкованому виконанні призводить до необхідності використання великої кількості рознімних з’єднань, істотного погіршення масо-габаритних показників і збільшує вартість. В даний час в області мікрохвильових вимірювань розвиваються напрямки, засновані на принципах попередньої калібрування по зразковим заходів [1]. При реалізації цих методів не потрібно застосування прецизійних мікрохвильових вузлів, оскільки при калібруванні визначаються власні константи перетворювача, які враховуються при проведенні процедури вимірювання. У зв’язку з цим з’являється можливість здійснювати високоточні вимірювання з використанням непрецізіонной елементної бази.

У пропонованому доповіді розглянуто АЛЕ, виконаний в Полоскова виконанні, який може бути використаний при створенні інтегрованих друкованих топологій СВЧ пристроїв.

Рис. 4. Спрямованість АЛЕ, С24. Fig. 4. DC directivity, С24.

В роботі представлені результати проектування АЛЕ з лицьового зв’язком полоськових ліній та приведені експериментально певні характеристики ПЗ у смузі частот 1.0 -2.0 ГГц.

II. Основна частина

Рис. 5. Різниця фаз між висновками 2 і 3 АЛЕ, Л (р ° Fig. 5. Phase difference between DC outputs 2 and 3, Aq> °

Розрахунок основних геометричних розмірів 3 дБ АЛЕ з лицьового зв’язком проведений за методикою, представленою в [2]. Як матеріал підкладки використаний ФАФ-4 з відносною діелектричною проникністю е = 2,8 і товщиною 1 мм. В результаті розрахунку ширина провідника в галузі зв’язку склала 0,7 мм, відстань між провідниками 0,18 мм. Електрична довжина зв’язку склала / = Лср/ 4, де Лср -Середня довжина хвилі робочої смуги частот, що визначається в лінії передачі. Для частоти / = 1,5 ГГц довжина провідника зв’язку склала / = 29 мм.

Порти АЛЕ виконані у вигляді несиметричних полоськових ліній. Для узгодження пов’язаної симетричною Полоскова лінії (провідника зв’язку) з портами АЛЕ був застосований плавний перехід.

На основі отриманих геометричних розмірів в пакеті Microwave Office 2002 вироблено ЕМ-моделювання структури АЛЕ. Отримані розрахункові та експериментальні електричні характери-

стіки показані на малюнках 1-5. Середнє значення КСХН портів досвідченого зразка АЛЕ склало 1,5.

Зовнішній вигляд досвідченого зразка відгалужувачі показаний на малюнку 6.

Рис. 6. Фотографія досвідченого зразка АЛЕ.

Fig. 6. Photograph of DC experimental model

На малюнку 6: 1 і 2 – підкладки АЛЕ, 3 і 4 – пов’язана симетрична полоськовая лінія, 5 – плавний перехід микрополосковая лінія – пов’язана симетрична полоськовая лінія.

III. Висновок

Таким чином, АЛЕ, описаний у доповіді, має характеристики, що дозволяють застосовувати його в якості елемента при побудові калібруються вимірювальних СВЧ систем.

Конструктивно одна з підкладок АЛЕ може бути виконана безпосередньо на друкованій платі пристрою, в якому він застосовується, що значно спрощує і здешевлює процес його виготовлення.

Результати моделювання, виконані з використанням пакета Microwave Office 2002, добре узгоджуються з експериментальними даними. Відхилення отриманих результатів від очікуваних пояснюється впливом роз’ємів НВЧ і плавного Полоскова переходу на результуючі характеристики пристрою.

Подальше поліпшення характеристик пристрою пов’язано з оптимізацією його параметрів, а також реалізацією оптимального коаксіально-Полоскова переходу з метою зменшення значення його КСХН в межах робочої смуги частот.

IV. Список літератури

[1] Епдеп G. F. Calibration of an arbitrary six-port junction for measurement of active and passive circuit parameters / /

IEEE Trans. IM.- 1973,- V.22, № 4. – P.295-299.

[2] Д. І. Воскресенський. P. А. Гоановская. H. С. Давидова. Антени та пристрої НВЧ (Проектування фазованих антенних решіток): Навч. посібник для вузів. / Под ред. Д. І. Воскресенського. – М. Радіо і зв’язок, 1981, 432 с.

STRIPLINE COUPLER FOR CALIBRATING MEASURING SYSTEMS

Shirokov I. B., Polivkin S. N., Smailov Yu. Ya.

Sevastopol National Technical University 335053, Sevastopol, Strelezkaya bay, Studgorodok, SNTU,

Chair of radio engineering Phone: (+38 0692) 55-000-5, fax 55-414-5,

E-mail: shirokov@stel. sebastopol. ua

The abstract – Calculation and modeling of 3 dB directional coupler on the connected striplines using Microwave Office 2002 software was carried out. The development type was built, and the calculation and experimental performances of the coupler are presented.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»