Сосков Ю А ВАТ «НІЕМ» вул Верейська, 41, Москва, 121471, Росія тел: 495-4489475, факс: 495-4437959, e-mail: niemi@aloru

Анотація – У доповіді викладені результати розробки частотно-виборчого подільника на підкладці з ε ^ = 80 Показано, що АЧХ однопетльовою спрямованого фільтра може мати форму двоконтурного фільтра Наведено експериментальні характеристики та особливості конструкції дільника

I                                       Введення

в роботі 111 розглянуто побудову вхідного тракту багатоканальної РЛС з двома перетвореннями частоти У цій РЛС перший змішувач виконаний на направленому фільтрі (НФ) і на його виході формується 8 проміжних частот Рпчм – Рпч1-8, які лежать в дециметровому діапазоні Рознос між цими частотами становить кілька десятків МГц Далі в РЛС є вісім каналів ПЧ, в яких відбувається основне посилення і селекція сигналу Поділ Рпч1 на 8 каналів раніше вироблялося шляхом послідовного розподілу з використанням 3-х дБ мостів (3 плати 60×48 мм), при цьому втрати сигналу становили порядку 10 дБ Ці втрати доводилося компенсувати введенням підсилювача, що викликало ускладнення і додаткову нестабільність приймальної системи

II                              Основна частина

Смуга пропускання приймальних каналів у кілька разів вже розносу Рпч1, тому було вирішено для розділення Рпч1 використовувати НФ Спроба створення микрополосковой НФ на підкладці з поликор призводить до великих розмірами, тому довелося перейти до використання підкладки з більшою діелектричної проникністю

Розрахунок 50-омной лінії для підкладки товщиною

1 мм і має £ г = 80 показав, що мікрополоскової лінії (МПЛ) повинна бути шириною порядку

0, 2 мм Це викликає певні технологічні труднощі як при виготовленні повязаних МПЛ, так і при зєднанні МПЛ з розємом Крім того, матеріал підкладок крихкий, тому було вирішено, по-перше, використовувати підкладку товщиною

2 мм (ПК-1-Д-В80), і, по-друге, перейти до МПЛ з хвильовим опором 30 Ом У цьому випадку ширина МПЛ склала 0,6 мм

Розрахунок однозвенной НФ проводився на ПЕОМ за програмою, раніше розробленої на основі співвідношень, отриманих у роботі 121 При цьому при розрахунку довжини кільцевого резонатора враховувалася еквівалентна довжина компенсованого вигину МПЛ, яка визначалася з використанням роботи 131

Опрацювання топології дільника показала, що установка однопетльовою НФ на всі вісім Рпч1 потребують використання 3-х плат розміром 60×48 мм Для зменшення габаритів дільника було вирішено виконати його на двох платах з розміщенням семи НФ, при цьому частота одного каналу (4-го) проходить на вихід дільника без НФ Однак фактично і в цьому каналі формується слабо виражена АЧХ, утворена відбором потужності фільтрами, розташованими за частотою з обох сторін цього каналу Порядок розстановки частот фільтрів був обраний таким чином: перша плата-Рпч1-7, Рпч1-2, Рпч1-5, Рпч1-8 (рис1), другий плата – Рпч1-з, Рпч1-е, Рпчм Така розстановка частот була обрана для зменшення взаємного впливу сусідніх НФ один на одного

Рис 1 Топологія перший плати дільника

Fig 1 Divider first plate topology

Подкпюченіе МПЛ до переходів СРГ50-716ФВ вироблялося через чвертьхвильові трансформатори з Zo = 38 Ом Як навантаження у вільному плечі НФ використовувався резистор PI-8-0, 125 – 28,7 Ом з місцевою герметизацією Віксінти

Експериментальні вимірювання характеристик дільника показали, що АЧХ НФ може бути як одногорбої, так і двогорбий Рознос «горбів» АЧХ у семи НФ коливався від О до 33 МГц Установкою настроечного елемента (Шматочка діелектрика) у одних НФ на область звязку, у інших – на сполучну лінію вдавалося регулювати зсув резонансних частот горбів і величину «провалу» АЧХ На рис

2 представлені АЧХ одного з НФ для трьох положень настроечного елемента Як бачимо, настройка дозволяє змінювати смугу пропускання від 8 до 23 МГц (за рівнем 1 дБ) і мінімальні втрати від 4 до 6 дБ

Рис 2 АЧХ спрямованого фільтра

Fig 2 DF amplitude-frequency characteristics

Отримані результати говорять про те, що НФ, виконаний на однопетльовою резонаторі, є двоконтурним фільтром При цьому було встановлено, що резонансна частота одного контуру визначається електричної довжиною галузі звязку, резонансна частота другого контуру визначається електричної довжиною сполучної лінії між областями звязку

Співвідношення геометричних довжин галузі звязку та сполучної лінії для всіх НФ було однаковим, тому можна припустити, що причиною великої відмінності АЧХ у семи НФ є зраді

Рис 3 АЧХ 8-канального подільника на НФ

Fig 3 Ampiitude-frequency characteristic of 8-channei divider using DF

ня діелектричної проникності за площею підкладки (по ТУ на підкладку £ г = 80 ± 3) При такому розкиді £ г зміна електричної довжини може становити

3,8 %, Що при резонансній частоті 1 ГГц може призводити до зміни частоти на 38 МГц, що фактично відповідає експериментальним результатам

За результатами випробувань макета розміри НФ були відкориговані АЧХ каналів виготовленого і налаштованого дільника наведено на рис 3

Придушення сигналу сусіднього за частотою каналу становить 12-15 дБ, інших 20-30 дБ

КСХН по входу і виходам – ​​не більше 2

Випробування дільника в діапазоні температур від – 50 ° С до +65 ° С показали, що мінімальні втрати в смузі змінюються на 0,2-0,6 дБ, а догляд центральної частоти НФ не перевищує 2,5 МГц При цьому виявилося, що відхід частоти мінімальний у НФ, що не мають настроечного елемента Найбільший відхід частоти спостерігався у НФ, в яких настроювальний елемент розташовувався на галузі звязку

Корпус дільника зі сплаву АМгЗм20, рамкового типу, негерметичний Для забезпечення компонування блоку, в який входить дільник, всі розєми (крім одного) розташовані з одного боку корпусу

Габарити модуля 147x65x22 мм, маса – не більше 300 м

III                                   Висновок

1 Форма АЧХ однопетльовою НФ залежить від співвідношення електричних довжин галузі звязку та сполучної лінії і може бути як одногорбої, так і двогорбий

2 Застосування подільника на НФ і використання підкладки з £ г = 80 дозволило зменшити втрати на 4-6 дБ при зменшенні габаритів дільника приблизно в 1,5 рази

3 Частотний дільник здійснює придушення частот сусідніх каналів не менш ніж на 12 дБ

IV                                   Література

[1] Сосков Ю А, Парліков В І, Тімакова Л 14 Вхідний пристрій приймальної системи з керованим селектірующім пристроєм Праці VI Міжнародної науково-технічної конференції, Воронеж, 2000 г, т 3, с 1755 – 1759

[2] Алексєєв Л В, Кузміна Є С Спрямовані фільтри петлевого типу на смужкових лініях, ВР, сер ВІД,

1967 Вип 11, с116-134

[3] Anders 14, Arndt F Kompensirte Mikrostrip-Leitungsknike mit beliebigen Rnickwinkel, A E U, 1979, N9, s 371-375

FREQUENCY-SELECTION DIVIDER

Soskov Yu A

Л / / ЕМ / PS

Vereisiiaya ui, 41, Moscow, 121471, Russia Ph: 495-4489475, fax: 495-4437959 e-maii: niemi@aioru

Annotation – Development results of frequency-selection divider on substrate = 80 are presented in this paper It is shown that amplitude-frequency characteristic of one-loop directed filter can be of a two-section filter form Experimental characteristics and divider design features are given

In 111 the design of input path of maltichannel radar with two frequency conversions is presented In this radar the first mixer is made on a directed filter (DF) and on its output 8 intermediate frequencies are formed, which are in decimeter wavelength range

Input channel passband is several times narrower F„4i separation, thats why the decision was made to use DF to separate F„4i The effort to create a microstrip DF on polycor substrate results in large sizes, thats why the other substrate with a larger dielectric constant {ε, = 80) was used

The work conducted has shown that placing of one – loop DFs on all eight F„4i required the use of three 60×48-mm plates In order to reduce the divider dimensions it was decided to create it on two plates with seven DFs at each one The following method of filter frequency distribution was chosen: the first plate – F„4i-7, F„4i-2, F„4i-5, F„4i-8, the second plate – F„4i-3, F„4i-6, F„4i-i Such frequency positions were chosen to reduce mutual influence of DFs

Experimental measurements of divider characteristics have shown that DF amplitude-frequency characteristics can be both one-humped and two-humped Amplitude-frequency characteristics of «hump» difference for seven DFs are from 0 to 33 MHz It was possible to adjust the shift ofthe hump resonant frequency and amplitude-frequency characteristic «drop» value using the adjustment element (a piece of dielectric) in the coupling area of some DFs and in connecting line of the other ones Amplitude-frequency characteristics of single DF for three positions ofthe adjustment element are shown in fig 2

The results achieved have shown that DF created on one- loop resonator is a two-section filter Resonant frequency of one circuit is the section determined by connection area electric length, and resonant frequency of the second circuit is section determined by connecting line between connection areas

Amplitude-frequency are shown in fig 3

Suppression ofthe neighbour frequency signal is 12-15 dB

Voltage standing-wave ratio in the input and in the output is no more than 2

Divider tests in the range -50 °C through +65 °C has shown that DF central frequency shift is no more than 25 MHz Frequency shift has appeared to be minimal at the absence of adjustment element Maximum frequency shift was observed for DFs, in which adjustment element was placed into the coupling area

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р