Фазовый манипулятор

"ОСУДАРСТВЕ.-ЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ1 РИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ олуволновой. 1 ил,(21) 4832747/09(56) Авторское свидетельство СССР М. 1542363, кл, Н 01 Р 1/185, опубл. 08,01,88. (54) ФАЗОВЫЙ МАНИПУЛЯТОР57) Использование: изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано в качестве фазового манипулятора, Сущность изобретения: устройство содер-. жит диэлектрическую подложкуна одной стороне которой расположен слой металлизации с выполненной в м короткозамкнутой нг концах шелью. На другой стороне подло:",.и расположены первый, второй, третий и четвертый металлические полоски,Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано для фазовой модуляции СВЧ сигнала, а также для выключения сигнала,Известен фазовый манипулятор, содеркащий первый, второй, гретий и четвертый отрезки щелевой линии, соединенные в виде прямоугольника, К середине первого отрезка щелевой линии подключена входная щелевая линия, по обе стороны от точки подклю-. чения которой включены первый и второй коммутируоцие диоды, К середине третьего отрезка щелевой линии параллельно подключена выходная микрополоскавая линия. Недостатками этого манипулятора являются узкая полоса рабочих частот, малая вели 5 О1775760 при это одни концы первого и второго являются входом и выходом устройства, а первый металлический полосок пересекает ось щели на четвертьволновом расстоянии отего разомкнутого другого конца, Ко второму концу подключены одни разнополярные электроды первого и второго коммутирующих диодов, другие электроды которых подключены к первым концам третьего и четвертого металлических полосок, пересекающих ось щели на четвертьволновом расстоянии от коммутирующих диодов. Третий и четвертый металлические полоски соединены вторыми концами и образуют П-образный отрезок и расположены симметрично относительно продольной оси щелевой ли нии, Суммарная длина третьего и четвертого металлических полосок выбрана чина развязки между входом и выходом, а также сложность конструкции, обусловленная разными типами линий передачи на входе и выходе.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство, содержащее диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен слой металлизации с выполненной в нем короткозамкнутой на концах щелью, а на другой стороне подложки расположены первый, второй, третий и четвертый металлические полоски, при этом одни концы первого и второго являются входом и выходом устройства. а первый металлический полосок пересекает ось щели на четвертьволновом1775760При этом проекции щели 3 пересекает проводник 4 на четвертьволновом расстоянииот его разомкнутого конца. На этой же стороне пластины расположен П-образныйпроводник 5, который проекцию щели 3 пересекает посередине, причем точки пересечения щели проводниками 4, 5 находятся внепосредственной близости друг от друга,Каждый из концов проводника 5 соединен вразомкнутым концом проводника 6 черезпоследовательно включенные коммутирующие диоды 7, 8. Другой конец проводника 6является выходом устройства.Расстояние. между проводниками 4, 54,Б много меньше длины щели 1 щ(14 ь щ) ивыбирается из условия реализации эквивалентной схемы в виде широкополосноготрехзвенного полосового фильтра. Согласование такой схемы в широкой полосе частотне. ухудшается при 4,б0,1 щ. С другойстороны, выполнение зазора между проводниками 4 и 5 малым нецелесообразно, т,к,может привести к искажению характеристик манипулятора за счет влияния емкостимежду проводниками 4,5. Влиянием этойемкости можно пренебречь при зазоре между проводниками 14,б0,2 Ь, где Ь - толщинаподложки,С учетом последнего условия практически для всех случаев можно записать0,05-0,1. /щДлина проводника 5 выбирается равнойполовине длины волны на средней частотерабочего диапазона частот, при этом длинаучастка проводника от любого из разомкнутых концов до точки пересечения ее проекций щели 3 равна четверти длины волны.форма йроводника 5 обусловлена необходимостью соединения его разомкнутых концов через диоды 7, 8 с разомкнутым концомпроводниками 6 выходной микрополосковой линии;Общая длина отрезка щелевой линии 35 1 щ выбирается иэ условия резонанса щеле-вого резонатора на средней частоте рабочего диапазона частот и равна половинедлины волны, при этом расстояние от одного конца щели 3 до точки пересечения щелипроекциями проводников 4, 5 11 =(0,30,5)1 щ. 5 10 15 20 первый металлический полосок пересекаетось щели на четвертьволновом расстоянии 25от его разомкнутого другого конца, ко ето 30 35 40 котором представлена конструкция предлагаемого фазового манипулятора.расстоянии от его разомкнутого другого конца, ко второму концу второго полоска подключены одни разнополярные электроды первого и второго коммутирующих дио.дов, другие электроды которых подключены к первым концам третьего и четвертого металлических полосков, пересекающих ось щели на четвертьволновом расстоянии от коммутирующих диодов. Недостатком прототипа является узкий рабочий диапазон частот и большие потери.Цель изобретения - увеличение широкополосности и уменьшение потерь,Указанная цель достигается тем, что в фазовом манипуляторе, содержащем диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен слой металлиэации с выполненной в нем короткозамкнутой на концах щелью, а на другой стороне подложки расположены первый, второй, третий и четвертый металлические полоски, при этом одни концы первого и второго являются входом и выходом фазового манипулятора, а рому концу второго полоска разнополярные электроды первого и второго коммутирующих диодов, другие электроды которых подключены к первым концам третьего и четвертого металлических полосков, пересекающих ось щели на четвертьволновом расстоянии от коммутирующих диодов, третий и четвертый металлические полоски соединены вторыми концами и образуют П-образный отрезок и расположены симметрично относительно продольной оси ще-. левой пинии, причем суммарная длина третьего и четвертого металлических полосков выбрана полуволновой, длина щели 1 щ выбрана полуволновой, а расстояние 4,в между точками пересечения продольной оси щели с первым и П-образным отрезком удовлетворяет условию 0,050,1 щ Изобретение поясняется чертежом, наФазовый манипулятор содержит диэлектрическую пластину 1, на одной стороне которой нанесено металлическое основание 2, в котором выполнен отрезок щелевой линии 3, короткозамкнутый на концах. На другой стороне пластины 1 расположен проводник 4, один конец которого разомкнут а доугой является входом устройства. Фазовый манипулятор работает следующим образом.При подаче на проводник 5 смещения, открывающего диод 7, диод 8 остается закрытым. СВЧ сигнал, поступающий на вход, проходит по проводнику 4 и возбуждает щелевой резонатор 3, от которого в точке пере1775760 ЮХ Составитель В.ПетренТехред М.Моргентал едакто орректор М. Шароши аз 40 ВНИ Ти рственного 113035, И Гос митета сква, Ж оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сечения проекций проводника 5 возбуждается ток в проводнике 5, и СВЧ сигнал проходит через часть проводника 5, открытый диод 7 и проводник б на выход, При изменении полярности напряжения диод 8 открывается, а диод 7:,акрывается. СВЧ сигнал проходит со входа на выход аналогичным образом,.однако при этом, так как ток в проводнике 5 возбуждается с другой стороны щели 3, полярность тока меняется на противоположную. Вследствие этого СВЧ сигнал приобретает постоянный в диапазоне частот фазовый сдвиг, равный л. В обоих случаях цепь прохождения сигнала эквивалентна широкополосному фильтру, т.е. обеспечивается широкий диапазон частот. При отсутствии управляющего тока диоды 7, 8, закрыты, Если часть мощности сигнала проходит через закрытые диоды 7, 8, то на выход сигналы поступают в противофазе и тем самым компенсируют друг друга, При этом в режиме "выключено" обеспечивается высокая развязка между входом и выходом, Так как СВЧ сигнал проходит со входа на выход по отрезкам микрополосковых линий, где поле локализовано между проводником и металлическим основанием, практически отсутствуют потери на излучение и отсутствует поверхностная волна, за.счет чего .обеспечивается высокий уровень развязки между входом и выходом,Формула изобретения Фазовый манипулятор, содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен слой метэллизации с5 выполненной в нем короткозамкнутой наконцах щелью, а на другой стороне подложки расположены первый, второй. третий и четвертый металлические полоски, при этом одни концы первого и второго являются вхо дом и выходом фазового манипулятора, апервый металлический полосок пересекает ось щели на четвертьволновом расстоянии от его разомкнутого другого конца, к второму концу подключены одни разнополярные 15 электроды первого и второго коммутирующих диодов, другие электроды которых подключены к первым концам третьего и четвертого металлических полосок, пересекающих ось щели на четвертьволновом рас стояний от коммутирующих диоров, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения широкополосности и уменьшения потерь, третий и четвертый металлические полоски соединены вторыми концами и образуют П образный отрезок и расположены симметрично относительно продольной оси щеЬевой линии, причем суммарная длина третьего и четвертого металлических полосок выбрана полуволновой; длина щели 1 щ выбрана полуволновой, а 30, расстояние 45 между точками пересечения продольной оси щели с первым и П-образным отрезком удовлетворяет условию 145 и щ. Подписноеэобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб 4/5