10.05.2018
218.016.467d

МАЛОГАБАРИТНЫЙ НАПРАВЛЕННЫЙ ОТВЕТВИТЕЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиопередающих системах KB диапазона. Заявленный направленный ответвитель содержит корпус, а также первичную и вторичную линии, состоящие из проводников, образующих область электромагнитной связи, причем дополнительно введен металлический экран, закрепляемый винтами на коротких боковых сторонах корпуса, двухсторонняя печатная плата с реализованной на ней схемой амплитудно-частотной корректора, закрепленная винтами параллельно верхней и нижней крышкам корпуса, а также диэлектрические вставки, проводники первичной и вторичной линии выполнены с одной стороны двухсторонней печатной платы в виде отрезков круглой металлической проволоки, диаметр проводника первичной линии в 4-5 раз больше диаметра проводника вторичной линии, причем первичная линия выполнена соединенной непосредственно с центральными жилами соединителей, расположенных на коротких боковых стенках корпуса методом пайки, а проводники вторичной линии через сквозные отверстия в двухсторонней печатной плате выполнены выведенными на ее обратную сторону и методом пайки соединенными с токонесущими проводниками печатной платы, при этом одно плечо каждого проводника вторичной линии выполнено соединенным через нагрузку 50 Ом с экранным проводником на печатной плате и корпусом, а другое - с входом схемы амплитудно-частотного корректора. Технический результат заключается в обеспечении возможности использования направленного ответвителя в системах с большей проходящей мощностью. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиопередающих системах KB диапазона.

Известен направленный ответвитель НО с повышенной направленностью [1]. Полезная модель содержит первую и связанную с ней электромагнитной связью вторую полосковую линию, нагрузочный резистор, резистивную цепь, трансформирующий отрезок полосковой линии, контактную площадку, заземленную через металлизированное отверстие. В данный прототип введены первый и второй фазирующий отрезки, подключенные к обоим портам второй полосковой линии и резистивная цепь, через которую фазирующие отрезки соединены между собой. К точке соединения резистивной цепи и второго фазирующего отрезка подключен трансформирующий отрезок полосковой линии, нагрузочный резистор включен между точкой соединения первого фазирующего отрезка с резистивной цепью и контактной площадкой, заземленной через металлизированное отверстие. Длина области связи полосковых линий составляет λ/10, а длины первого фазирующего отрезка и второго фазирующего отрезка составляют соответственно λ/10 и А/12, где λ - длина волны, соответствующая средней частоте диапазона рабочих частот, в среде, в которой происходит распространение.

Известен противонаправленный ответвитель диапазона до 20 ГГц [2]. Данный ответвитель реализован на плавных нерегулярных связанных полосковых линиях, расположенных на противоположных сторонах подложки и смещенных в разные стороны относительно продольной оси структуры. На концах области связи полосковые линии имеют повороты на 90°, которые представляют собой неоднородности. Повороты выполнены с внешними скосами.

Для улучшения согласования дополнительно введены согласующие проводящие элементы в виде клинообразных пятиугольников, лежащих в плоскостях соответствующих линий передач в области сильной связи и замкнутые посредством перемычек на корпус. Длина области с двумя расходящимися полосковыми линиями - не менее λ/8 на верхней частоте диапазона.

С целью расширения рабочего диапазона и улучшения частотных характеристик НО согласующие клинообразные пятиугольные элементы в топологии платы выполнены из резистивного материала с удельным поверхностным сопротивлением 33-75 Ом, что позволяет значительно расширить диапазон рабочих частот, сохранить хорошее согласование входных и выходных портов, равномерность коэффициентов ослабления в первичной линии и переходного ослабления, подавление на высоких частотах волн высших типов.

Известен также НО, используемый для беспроводного оборудования, описанный в патентном документе [3]. Указанное техническое решение включает в себя два фильтра нижних частот и фильтр верхних частот. Фильтры нижних частот содержат конденсаторы и катушки, подключенные между внешними электродами клеммами и первичной линией. Фильтр верхних частот, содержащий конденсатор, подключен параллельно к первичной линии и катушкам между внешними электродами клеммами. Частотные фильтры используются для коррекции амплитудно-частотной характеристики НО в заданных частотных диапазонах. НО реализован в виде печатных проводников, нанесенных на внутренние слои многослойной платы.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является четвертьволновый микрополосковый НО улучшенной направленности [4]. Прототип содержит диэлектрическую подложку, имеющую проводящее покрытие на одной стороне и основной токонесущий проводник на другой стороне, образующий первичную линию и равный одной четверти длины волны, и U-образный проводник с двумя портами, основание которого равно четверти длины волны; дискретно регулируемый конденсатор, подключенный между U-образным проводником и основным токонесущим проводником. Возможна реализация НО с двумя вторичными линиями. Изобретение легко регулируется, охватывает широкий диапазон частот, имеет большую пропускную способность и простую конструкцию.

Все вышеперечисленные технические решения имеют общий недостаток, заключающийся в их реализации в виде печатных проводников на диэлектрической подложке, вследствие чего имеют малую проходящую мощность.

Задача изобретения состоит в разработке НО KB диапазона со слабой связью и высоким уровнем проходящей мощности.

Поставленная задача достигается тем, что в направленном ответвителе, содержащем корпус, а также первичную и вторичную линии, состоящие из проводников и образующие область электромагнитной связи, согласно изобретению дополнительно введен металлический экран, закрепляемый винтами на коротких боковых сторонах корпуса, двухсторонняя печатная плата с реализованной на ней схемой амплитудно-частотного корректора, закрепленная винтами параллельно верхней и нижней крышкам корпуса, а также диэлектрические вставки, проводники первичной и вторичной линии выполнены с одной стороны двухсторонней печатной платы в виде отрезков круглой металлической проволоки, диаметр проводника первичной линии в 4-5 раз больше диаметра проводника вторичной линии, причем первичная линия выполнена соединенной непосредственно с центральными жилами соединителей, расположенных на коротких боковых стенках корпуса методом пайки, а проводники вторичной линии через сквозные отверстия в двухсторонней печатной плате выполнены выведенными на ее обратную сторону и с помощью пайки соединенными с токонесущими проводниками печатной платы, при этом одно плечо каждого проводника вторичной линии выполнено соединенным через нагрузку 50 Ом с экранным проводником на печатной плате и корпусом, а другое - с входом схемы амплитудно-частотного корректора. В направленном ответвителе металлический экран выполнен фрезерованным П-образной формы или гнутым И-образной формы, под экраном расположены одна или несколько диэлектрических вставок. В направленном ответвителе область электромагнитной связи, реализованная на элементах с распределенными параметрами, имеет длину равную λ/15.

Достигаемым техническим результатом является возможность использования в системах с большей проходящей мощностью. Экспериментально проведена проверка работоспособности конструкции при уровне проходящей мощности 5 кВт.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого направленного ответвителя, содержащая первичную линию 1, вторичную линию 2, металлический экран 3, диэлектрические вставки 4, металлический корпус 5, крышки 6, схема амплитудно-частотного корректора, реализованная на двухслойной печатной плате 7. На фиг. 2 представлена структурная схема направленного ответвителя. На фиг. 3 - схема амплитудно-частотного корректора, представленного в виде Т-образного перекрытого четырехполюсника. На фиг. 4 - использованная в предлагаемом техническом решении электрическая схема амплитудно-частотного корректора.

Длина области электромагнитной связи конструкции на основе элементов с распределенными параметрами определяется диапазоном рабочих частот НО, в котором его амплитудно-частотная характеристика АЧХ должна иметь минимальную неравномерность. В классическом случае длина области связи должна быть равна λ/4, в настоящей конструкции используется укороченная область электромагнитной связи, длина которой составляет λ/15.

Для увеличения развязки между выходами первичной 1 и вторичной линии 2 область электромагнитной связи закрывается экраном 3, также в область связи между проводниками первичной и вторичной линии вводятся диэлектрические вставки 4, как показано на фиг. 1. Размеры, форма и свойства материала диэлектрической вставки оказывают влияние на уровень развязки между выходами первичной и вторичной линии и, как следствие, на величину направленности ответвителя. В качестве материала диэлектрических вставок 4 может использоваться фторопласт. С точки зрения защиты конструкции НО от механических внешних воздействующих факторов диэлектрическая вставка дополнительно фиксирует проводники, образующие область электромагнитной связи. В конструкции может быть использована одна или несколько вставок. Место расположения и количество вставок определяется экспериментально на этапе настройки.

Первичная линия 1 выполняется большего в 4-5 раз диаметра, чем вторичная 2. Длины, материалы линий одинаковые.

Конструкция НО реализована в металлическом корпусе 5, имеющем габариты 130×80×60 мм и закрывающемся сверху и снизу металлическими крышками 6, каждая из которых фиксируется к корпусу 5 в четырех местах винтами.

Вход и выходы НО согласованы на волновое сопротивление 50 Ом. Подключение к корпусу 5 НО осуществляется при помощи радиочастотных коаксиальных соединителей. Материал деталей корпуса 5 и крышек 6 - сплав алюминия Д16. Покрытие деталей корпуса 5 и крышек 6 - Хим. Окс. э.

Для обеспечения минимальной неравномерности АЧХ НО использована цепь амплитудно-частотной коррекции. Схема коррекции реализована на двухслойной печатной плате 7.

Один из возможных вариантов крепления платы 7 к корпусу 5 - четырьмя стойками, на которых затем винтами фиксируется одна из крышек 6, вторая крышка 6 фиксируется также винтами в четырех местах непосредственно к корпусу 5. Экран 3, закрывающий область связи, образованную проводниками первичной 1 и вторичной 2 линии, крепится к плате 7 в шести местах винтами, по три точки крепления с каждой длинной стороны экрана 3. Экран 3 полностью закрывает первичную 1 и вторичную 2 линии и фиксируется на коротких сторонах корпуса 5 в местах крепления соединителей восемью винтами.

Соединители первичной 1 и вторичной 2 линии крепятся к корпусу четырьмя винтами каждый.

Первичная линия 1 соединена непосредственно с центральными жилами соединителей, расположенных на коротких стенках корпуса 5 методом пайки.

Проводники вторичной линии 2 через сквозные отверстия в плате 7 выводятся на обратную сторону, где отрезками проволоки, закрепленными методом пайки, соединяются с токонесущими проводниками печатной платы 7. При этом одно плечо каждого проводника вторичной линии 2 соединяется через нагрузку 50 Ом с экранным проводником на печатной плате 7 и корпусом 5, другое - с входом схемы амплитудно-частотного корректора, как показано на структурной схеме, представленной на фиг. 2.

НО работает следующим образом.

При возбуждении одного из плеч первичной линии 1 большая часть мощности передается в другое плечо этой линии, а оставшаяся часть - в одно из плеч вторичной линии 2. При этом во второе плечо вторичной линии, соединенное через нагрузку 50 Ом с корпусом 5, мощность не передается, и оно оказывается развязанным относительно возбуждаемого плеча первичной линии 1. Таким образом, при подаче сигнала на вход первичной линии 1 НО входная мощность распределяется в выходных плечах вторичной линии 2 с переходным затуханием - 60 дБ, при этом плечи вторичной линии 2, соединенные с корпусом 5, остаются развязанными относительно возбуждаемого плеча первичной линии 1. Уровень переходного затухания можно варьировать, изменяя взаимное расположение проводников первичной 1 и вторичной 2 линии, а также применяя диэлектрические вставки 4, выполненные из материала с диэлектрической проницаемостью, отличной от проницаемости исходного материала. Затем ответвленный сигнал, возбуждаемый во вторичной линии 2, попадает на вход схемы амплитудно-частотного корректора.

Принцип работы амплитудно-частотного корректора заключается в том, что при уменьшении затухания тракта передачи с ростом частоты цепь коррекции, имеющая затухание рассчитывается таким образом, чтобы их сумма в диапазоне спектра сигнала практически оставалась постоянной величиной.

Амплитудно-частотный корректор представляет собой схему Т-образного перекрытого четырехполюсника фиг. 3, у которого два плеча Z1 и Z2 - двухполюсники с реактивными элементами, а два остальных плеча R -резистивные. Для минимизации неравномерности АЧХ НО была использована схема амплитудно-частотного корректора, представленная на фиг. 4, в которой двухполюсник Z1 представляет собой параллельный контур, состоящий из индуктивности L2 И резистора R3, а двухполюсник Z2 - последовательный контур, состоящий из индуктивности L3 и резистора R4. Вход схемы амплитудно-частотного корректора обозначен цифрами "1" и "2", выход -цифрами "3" и "4" на фиг. 4. Емкость входных конденсаторов С1-С3 выбирается из соображений минимизации неравномерности АЧХ на частоте 1,5 МГц. Номинал резистора R6 выбирается таким образом, чтобы минимизировать уровень КСВН выхода амплитудно-частотного корректора.

Источники информации

1. Патент РФ 145537, Н01Р 5/18, 08.04.2014 г.

2. Андронов Е.В. Сверхширокополосный направленный ответвитель с резистивными согласующими элементами [текст] / Е.В. Андронов., Г.Г. Гошин, О.Ю. Морозов, А.В. Семенов, А.В. Фатеев. // Сб. трудов 20 международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» - 2010.-е. 639-640.

3. Патент Японии JP-8-237012, Н01Р 5/18, 28.11.2014 г.

4. Патент США US 4216446 А, H01P 5/18, 05.08.1980 г.


МАЛОГАБАРИТНЫЙ НАПРАВЛЕННЫЙ ОТВЕТВИТЕЛЬ
МАЛОГАБАРИТНЫЙ НАПРАВЛЕННЫЙ ОТВЕТВИТЕЛЬ
МАЛОГАБАРИТНЫЙ НАПРАВЛЕННЫЙ ОТВЕТВИТЕЛЬ
МАЛОГАБАРИТНЫЙ НАПРАВЛЕННЫЙ ОТВЕТВИТЕЛЬ
МАЛОГАБАРИТНЫЙ НАПРАВЛЕННЫЙ ОТВЕТВИТЕЛЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 63.
20.03.2013
№216.012.3057

Мощный аттенюатор

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано в качестве эквивалента нагрузки для тестирования мощных радиопередающих устройств. Достигаемый технический результат - создание мощного аттенюатора с повышенной надежностью. Мощный аттенюатор содержит N включенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477910
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.3063

Способ обнаружения сигналов при априорной неопределенности их параметров

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке систем мониторинга источников излучения в диапазоне декаметровых волн (ДКМВ) при отсутствии априорной информации о сигналах. Достигаемый технический результат - повышение чувствительности при обнаружении сигналов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477922
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.05.2013
№216.012.422a

Фазовый способ пеленгации

Использование: изобретение относится к радиопеленгации, а именно к фазовому способу пеленгации. Сущность: в фазовом способе пеленгации принимают сигналы на две антенны, удаленные друг от друга на расстояние d, основан на усилении и ограничении, для первого фазового канала перемножают входную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482508
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.06.2013
№216.012.524f

Режекторный активный пьезоэлектрический фильтр

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в технике связи и измерительной технике. Достигаемый технический результат - расширение полосы режекции. Режекторный активный пьезоэлектрический фильтр содержит дифференциальный усилитель, два пьезорезонатора, два резистора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486664
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.08.2013
№216.012.5dbc

Упругая муфта

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к упругим муфтам. Упругая муфта содержит две полумуфты, состоящие из ступиц и дисков, соединенных между собой по периметру дисков посредством упругого элемента. Упругий элемент выполнен в виде гибкого стального троса, навитого по спирали,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489617
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.6863

Муфта компенсирующая

Изобретение относится к муфтам, компенсирующим несоосность и осевое смещение ведущего и ведомого валов при передаче крутящего момента между ними. Компенсирующая муфта содержит две одинаковые цилиндрические соосно расположенные полумуфты и соединяющие их между собой упругие элементы. Упругие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492370
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.09.2013
№216.012.6d62

Многоканальный частотно-разделительный селектор

Изобретение относится к преселекторам радиоприемных устройств. Техническим результатом является уменьшение рабочего затухания в полосах пропускания селектора. В селекторе к первому выводу первичной обмотки трансформатора подключены первый и второй конденсаторы, второй вывод первого конденсатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493653
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.11.2013
№216.012.864a

Спиральная антенна диапазона дкмв

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к спиральным антеннам диапазона ДКМВ. Техническим результатом является снижение трудоемкости установки антенны. Спиральная антенна диапазона ДКМВ выполнена в виде четырехзаходной равноугольной спирали, содержит четыре изолированных друг от друга...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500056
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.01.2014
№216.012.95c6

Трансформатор с произвольным коэффициентом трансформации

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для согласования высокочастотных радиотехнических устройств, имеющих высокие входное и выходное сопротивления, включенных в низкоомные тракты. Технический результат состоит в повышении коэффициента связи между первичной и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504036
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.01.2014
№216.012.991e

Полосовой высокоизбирательный перестраиваемый lс-фильтр

Предлагаемое устройство относится к радиоэлектронике и может быть использовано в профессиональных радиоприемных устройствах. Достигаемый технический результат - улучшение электрических параметров фильтра: увеличение коэффициента прямоугольности АЧХ и затухания в полосе задерживания, расширение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504897
Дата охранного документа: 20.01.2014
Показаны записи 1-6 из 6.
10.04.2014
№216.012.b102

Рекомбинантный штамм escherichia coli tg1(prvmoscow3253g-l) для получения набора пцр-стандартов и набор пцр-стандартов для определения концентрации штамма вируса бешенства "москва 3253" в рабическом антигене

Изобретение относится к биотехнологии и касается рекомбинантного штамма TG1(pRVG-L) для получения ПЦР-стандартов для количественного определения кДНК вируса бешенства штамма «Москва 3253». Рекомбинантный штамм создан на основе штамма TG1 путем трансформирования плазмидой pRVG-L. Плазмида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511029
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b29c

Способ количественного определения фиксированного вируса бешенства штамма "москва 3253"

Изобретение относится к области биотехнологии и касается способа количественного определения фиксированного вируса бешенства штамма «Москва 3253». Способ предусматривает обеззараживание и выделение РНК из вируссодержащего материала, постановку реакции обратной транскрипции и полимеразной цепной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511440
Дата охранного документа: 10.04.2014
25.08.2017
№217.015.9a35

Подъемно-мачтовое устройство

Изобретение относится к антенной технике, в частности к стационарной, и может быть использовано в подъемно-мачтовых устройствах (ПМУ), устанавливаемых на фундамент бетонный, свайный или свайно-винтовой, для подъема оборудования на заданную высоту, с лебедкой в комплекте для подъема мачты с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609671
Дата охранного документа: 02.02.2017
25.08.2017
№217.015.a827

Энтеросорбент для направленной сорбции холерного экзотоксина, лекарственная форма энтеросорбента для направленной сорбции холерного экзотоксина

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к получению энтеросорбента для направленной сорбции холерного экзотоксина. Энтеросорбент для направленной сорбции холерного экзотоксина, полученный путем иммобилизации методом адсорбции антитоксического противохолерного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611356
Дата охранного документа: 21.02.2017
02.12.2018
№218.016.a2b3

Питательная среда для культивирования перевиваемых клеточных линий млекопитающих

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой питательную среду для культивирования перевиваемых клеточных культур млекопитающих, включающую сухой ферментативный гидролизат фибрина, сыворотку крупного рогатого скота, сбалансированный солевой раствор в следующем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673718
Дата охранного документа: 29.11.2018
29.05.2019
№219.017.62a9

Способ определения специфической активности антирабического иммуноглобулина на клеточной культуре с применением атомно-силовой микроскопии

Изобретение относится к биотехнологии и вирусологии. Изобретение раскрывает способ определения специфической активности антирабического иммуноглобулина. Сущность способа состоит в том, что проводят взаимодействие аттенуированного штамма вируса бешенства «Москва 3253» с исследуемыми образцами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688334
Дата охранного документа: 21.05.2019

Похожие РИД в системе