Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ
МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в радиотехнике в сканирующих антенных решетках отражательного и переходного типов. Сущность изобретения: многоканальный фазовращатель содержит разветвитель с одним входом и N выходами, первый из которых соединен с одним концом первого отрезка, другой выход которого является первым выходом фазовращателя, каждый из (N - 1) выходов разветвителя подключен к первым входам (N - 1) балансных мостов, вторые входы которых подключены к первым концам (N - 1) отрезков, другие концы которых являются (N - 1) выходами фазовращателя соответственно, первый и второй переключательные диоды, первые электроды которых соединены с общей шиной, (N - 1) вторых, (N - 1) третьих отрезков, первый и второй короткозамкнутые шлейфы. Вторые и третьи отрезки включены соответственно между первым и вторым выходами балансных мостов, и вторыми электродами первого и второго переключательных диодов, первый и второй короткозамкнутые шлейфы подключены параллельно к вторым электродам первого и второго переключательных диодов соответственно, а длины первого отрезка и (N - 1) отрезков, их характеристические сопротивления, длины вторых и третьих отрезков и их характеристические сопротивления, длины короткозамкнутых шлейфов и их характеристическое сопротивление выбраны из предложенных соотношений. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2025837
Класс(ы) патента: H01P1/18
Номер заявки: 4859839/09
Дата подачи заявки: 13.08.1990
Дата публикации: 30.12.1994
Заявитель(и): Научно-исследовательский институт систем связи и управления
Автор(ы): Высоков Г.Н.
Патентообладатель(и): Высоков Георгий Николаевич
Описание изобретения: Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в сканирующих антенных решетках отражательного и проходного типа.
Известна N-канальная система (Сазонов Д.М. и др. Устройство СВЧ. М.: Высшая школа, 1983), состоящая из делителя мощности 1:N и (N-1) проходных фазовращателей, каждый из которых рассчитан на два фазовых состояния и содержит два коммутационных диода. В этой схеме используется (N-1) балансных мостов и 2(N-1) коммутационных диодов, что усложняет конструкцию, увеличивает потери мощности сигнала и потребление мощности управления.
Цель изобретения - снижение уровня вносимых потерь и мощности управления.
Это достигается тем, что многоканальный фазовращатель содержит разветвитель с одним входом и N выходами, первый из которых соединен с одним концом первого отрезка, а другой является первым выходом фазовращателя, каждый из N-1 выходов разветвителя подключен к первым входам N-1 балансных мостов, вторые входы которых подключены к первым концам (N-1) отрезков, другие концы которых являются N-1 выходами фазовращателя соответственно, первый и второй переключательные диоды, первые электроды которых соединены с общей шиной, (N-1) вторых и вторых (N-1) третьих отрезков, первый и второй короткозамкнутые шлейфы, при этом вторые и третьи отрезки включены соответственно с первым и вторым выходами балансных мостов, первый и второй короткозамкнутые шлейфы подключены параллельно к электродам первого и второго переключательных диодов соответственно, а длины lо первого отрезка и lk (k ≅ N-1) отрезков, их характеристические сопротивления Wk, длины lϕk вторых и третьих отрезков и их характеристические сопротивления Wϕk, длины lшлкороткозамкнутых шлейфов и их характеристическое сопротивление Wшлвыбраны из условий:
βlo = 270o, Wo = W
β lk = Δ ϕo ˙ K, Wk = W
βl= arccos
W= Wctgctgβl,

где β = - постоянная распространения
= Δϕ1-Δϕ0 - разность фазовых набегов линейного фазового распределения;
G - проводимость открытого переключательного диода;
g - проводимость закрытого переключательного диода.
На чертеже приведена схема многоканального фазовращателя.
Он представляет собой совокупность (N-1) балансных мостов 2, один вход которых подсоединен к выходам делителя мощности 1, причем первый выход делителя через отрезок линии передачи 3 соединен с первым выходом схемы, второй вход балансных мостов через отрезки линий передач 6,..., (N+5) соединяется с выходом схемы, балансные мосты нагружены на два идентичных многоканальных отражательных фазовращателя, каждый из которых состоит из (N-1) отрезков линий передач (N+6), (2N+5), имеющих одинаковые электрические длины и различные характеристические сопротивления, подсоединенных одним концом к переключательному диоду 4 и короткозамкнутому шлейфу 5.
Работает схема следующим образом.
В двух состояниях диоды 4 одновременно находятся либо в закрытом состоянии, либо в открытом. При этом на выходе схемы формируются два равноамплитудных распределения с различными фазовыми распределениями, характеризуемыми прогрессивными фазовыми набегами Δϕo и Δ ϕ1. Сигнал, поданный на вход схемы, делится в делителе мощности на N частей и на входах балансных мостов имеется равноамплитудное распределение. Коэффициент передачи нагруженных балансных мостов равен коэффициенту отражения соответствующего входа отражательного фазовращателя (с точностью до множителя j), причем входы и выходы развязаны.
Матрица проводимости отражательного многоканального фазовращателя в соответствии с чертежом имеет вид:
[Y] = = ,
где
Yкк= - ctgβl= - tg ,
Y = = ,
Y = - ,
= Δϕ1-Δϕ0
В режиме открытых диодов выполняются соотношения
U01> = Uп> = e ,
В режиме закрытых диодов матрица проводимости имеет вид
[Y]o= [Y]1-Y > < Y
С учетом распределения напряжений и токов нетрудно показать, что обеспечивается фазовое распределение К Δ ϕo > = О.
Значение Y11 выбрано из условия минимальности средних потерь мощности.
Минимальные потери мощности
Pmin= P0= P1= tg1+e
Формула изобретения: МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ, содержащий разветвитель с одним входом и N выходами, первый из которых соединен с одним концом первого отрезка, другой выход которого является первым выходом фазовращателя, каждый из N-1 выходов разветвителя подключен к первым входам N-1 балансных мостов, вторые входы которых подключены к первым концам N-1 отрезков, другие концы которых являются N-1 выходами фазовращателя соответственно, первый и второй переключательные диоды, первые электроды которых соединены с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью уменьшения мощности управления и снижения уровня вносимых потерь, введены N-1 вторых, N-1 третьих отрезков, а также первый и второй короткозамкнутые шлейфы, при этом вторые и третьи отрезки включены соответственно между первым и вторым выходами балансных мостов и вторыми электродами первого и второго переключательных диодов, первый и второй короткозамкнутые шлейфы подключены параллельно к вторым электродам первого и второго переключательных диодов сооответственно, а длины l опервого отрезка и lк N - 1 отрезков, их характеристические сопротивления Wк, длины lϕк вторых и третьих отрезков и их характеристические сопротивления Wϕк , длины lшл короткозамкнутых шлейфов и их характеристическое сопротивление Wшл выбраны из условий
βlo=270o;
Wo = W ;
βlк = Δ ϕoK;
Wк = W ,
βl= arccos ;
W= Wctgctgβl;

где β = - постоянная распространения;
= Δϕ1-Δϕ0 - разность фазовых набегов линейного фазового распределения;
G - проводимость открытого переключательного диода;
g - проводимость закрытого переключательного диода.