RU118125U1 - Microwave Signal Divider - Google Patents
Microwave Signal Divider Download PDFInfo
- Publication number
- RU118125U1 RU118125U1 RU2012110840/08U RU2012110840U RU118125U1 RU 118125 U1 RU118125 U1 RU 118125U1 RU 2012110840/08 U RU2012110840/08 U RU 2012110840/08U RU 2012110840 U RU2012110840 U RU 2012110840U RU 118125 U1 RU118125 U1 RU 118125U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistance
- microwave
- microwave signal
- input
- divider
- Prior art date
Links
Landscapes
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
Делитель СВЧ сигналов, содержащий симметричный тройник, имеющий вход, два выхода, расположенные по разные стороны от входа на расстоянии, равном четверти длины волны, и по крайней мере одно активное сопротивление, одним концом подключенное к первому выходу, вторым - ко второму, отличающийся тем, что введен диэлектрик, установленный между корпусом радиатора и корпусом активного сопротивления. A microwave signal divider containing a symmetrical tee having an input, two outputs located on opposite sides of the input at a distance equal to a quarter of the wavelength, and at least one resistance, connected at one end to the first output, and the second to the second, characterized in that a dielectric is inserted, installed between the radiator body and the active resistance housing.
Description
Полезная модель относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ), в частности, к устройствам деления (сложения) СВЧ сигналов и может быть использована для деления (сложения) СВЧ сигналов в фидерных трактах техники связи, радиолокационных устройств, в телевидении, в измерительной технике.The utility model relates to the technique of ultra-high frequencies (microwave), in particular, devices for dividing (adding) microwave signals and can be used for dividing (adding) microwave signals in the feeder paths of communication technology, radar devices, in television, in measuring equipment.
При разработке устройств СВЧ возникает задача создания устройства деления (сложения) СВЧ сигналов на большой уровень рабочей мощности, с малыми потерями и хорошим согласованием в широком частотном диапазоне, имеющие малые массогабаритные показатели. При этом необходимо, чтобы входы сумматора были развязаны между собой. Развязка входов делителя (сумматора) позволяет осуществлять деление (сложение) сигналов, например, сложение СВЧ сигнала от нескольких генераторов при выходе одного из них или нескольких из строя.When developing microwave devices, the problem arises of creating a device for dividing (adding) microwave signals to a large level of operating power, with low losses and good coordination in a wide frequency range, having small overall dimensions. It is necessary that the inputs of the adder are isolated from each other. Decoupling the inputs of the divider (adder) allows the division (addition) of signals, for example, the addition of a microwave signal from several generators when one of them or several fails.
Деление (сложение) СВЧ сигнала можно осуществлять с помощью кольцевого моста (Проектирование линзовых, сканирующих, широкодиапазонных антенн и фидерных устройств., Жук М.С. и Молочков Ю.Б. М., «Энергия», 1973). Кольцевые мосты могут быть выполнены на линиях различного типа: коаксиальных, симметричных и несимметричных полосковых линиях. Кольцевой мост содержит корпус и установленный внутри него проводник, выполненный в виде замкнутого кольца, выход, два входа, установленные по разные стороны от выхода на расстоянии равном четверти длины волны, и второй выход, расположенный между входами на расстоянии четверти длины волны от одного из входов и трех четвертей от другого, соединенный с согласованной нагрузкой.The division (addition) of a microwave signal can be carried out using a ring bridge (Design of lens, scanning, wide-range antennas and feeder devices., Zhuk M.S. and Molochkov Yu.B. M., "Energy", 1973). Ring bridges can be made on lines of various types: coaxial, symmetric and asymmetric strip lines. The ring bridge contains a housing and a conductor installed inside it, made in the form of a closed ring, an output, two inputs installed on different sides of the output at a distance equal to a quarter of the wavelength, and a second output located between the inputs at a quarter of the wavelength from one of the inputs and three quarters from the other, coupled to a matched load.
При присоединении к двум входам генераторов СВЧ сигналы от них складываются, и выход из строя одного из генераторов не сказывается на работе второго. В этом устройстве могут суммироваться сигналы большой мощности, так как, мощность ограничивается, в основном, мощностью, которая способна выдержать согласованная нагрузка.When connected to the two inputs of the microwave generators, the signals from them are added up, and the failure of one of the generators does not affect the operation of the second. In this device, high power signals can be summed, since the power is limited mainly by the power that can withstand the agreed load.
Однако, указанное устройство имеет большие габариты. Полная длина средней линии кольца равна 1,5λ (Проектирование линзовых, сканирующих, широкодиапазонных антенн и фидерных устройств., Жук М.С. и Молочков Ю.Б. М., «Энергия», 1973).However, this device has large dimensions. The total length of the midline of the ring is 1.5λ (Design of lens, scanning, wide-range antennas and feeder devices., Zhuk M.S. and Molochkov Yu.B. M., "Energy", 1973).
Деление (сложение) СВЧ сигнала можно осуществлять также с помощью делителя (Проектирование и расчет СВЧ элементов на полосковых линиях, Малорадский Л.Г., Явич Л.Р. М., «Советское Радио», 1972) состоящего из симметричного тройника, имеющий вход, 2 выхода, расположенные по разные стороны от входа на расстоянии равном четверти длины волны, и активное сопротивление, одним концом подключенное к первому выходу, вторым - ко второму. Делитель мощности обеспечивает развязку между выходными плечами, хорошее согласование, малые потери и значительно меньшие габариты, так как полная длина средней линии равна 0,5λ. Однако, этому устройству присущи следующие недостатки:The division (addition) of a microwave signal can also be carried out using a divider (Design and calculation of microwave elements on strip lines, L. Maloradsky, L. Yavich, R. M. Yavich, “Soviet Radio”, 1972) consisting of a symmetrical tee with an input , 2 outputs, located on opposite sides of the entrance at a distance equal to a quarter of the wavelength, and resistance, with one end connected to the first output, the second to the second. The power divider provides isolation between the output arms, good coordination, low losses and significantly smaller dimensions, since the total length of the midline is 0.5λ. However, this device has the following disadvantages:
- малый уровень рабочей мощности, так как, активное сопротивление должно иметь небольшие размеры, что ограничивает мощность, рассеиваемую сопротивлением. Применение сопротивлений (резисторы типа Р1-17), в которых для увеличения рабочей мощности необходимо применять внешний радиатор, как правило, соединенный с корпусом устройства, приводит к значительному ухудшению параметров из-за наличия паразитных реактивностей сопротивления (индуктивность и емкость выводов, емкость, образованная резистивным слоем и корпусом и т.п.).- a low level of operating power, since the active resistance should be small, which limits the power dissipated by the resistance. The use of resistances (resistors of the P1-17 type), in which to increase the operating power it is necessary to use an external radiator, usually connected to the device’s case, leads to a significant deterioration of the parameters due to the presence of parasitic resistance reactances (inductance and terminal capacitance, capacitance resistive layer and housing, etc.).
Более близким аналогом, выбранным в качестве прототипа в связи с сходством выполняемой технической задачи, является делитель (Делитель СВЧ сигналов, Заявка №2011130081/(044406) положительное решение от 19.09.2011)), содержащий симметричный тройник, имеющий вход, два выхода, расположенные по разные стороны от входа на расстоянии равном четверти длины волны и активное сопротивление, одним концом подключенное к первому выходу, вторым - ко второму, в котором введены два подстроечные элемента, причем первый подключен к одному выводу активного сопротивления, второй к другому выводу активного сопротивления.A closer analogue selected as a prototype due to the similarity of the technical task being performed is a divider (Microwave Signal Divider, Application No. 20111130081 / (044406) positive decision of 09/19/2011)) containing a symmetrical tee with an input, two outputs located on different sides of the entrance at a distance equal to a quarter of the wavelength and the active resistance, connected at one end to the first output, the second to the second, in which two tuning elements are inserted, the first connected to one output of the active resistance , The second to the other terminal of resistance.
Использование подстроечных элементов позволяет применять установленные на радиаторе сопротивления, рассчитанные на большую мощность, что значительно повышает рабочую мощность устройства. При этом сохраняются хорошее согласование, малые потери и небольшие габариты делителя.The use of trimming elements allows the use of resistance installed on the radiator, designed for high power, which significantly increases the operating power of the device. At the same time, good coordination, low losses and small dimensions of the divider are preserved.
Однако, недостатком этого устройства является невысокий уровень рабочей мощности, который может быть обусловлен следующими причинами:However, the disadvantage of this device is the low level of operating power, which may be due to the following reasons:
- активное сопротивление имеет небольшие размеры, отвод тепла на радиатор осуществляется с небольшой площади, что препятствует эффективному охлаждению сопротивления, приводит к перегреву сопротивления и, как следствие, ограничению рассеиваемой мощности. Увеличение количества резисторов приводит к увеличению площади, с которой осуществляется отвод тепла, но не позволяет сохранить хорошее согласование и малые потери. Это объясняется наличием паразитных реактивностей сопротивления (прежде всего, емкостью), которые складываются и влияние которых невозможно скомпенсировать использованием подстроечных элементов.- the active resistance is small, heat is removed to the radiator from a small area, which prevents effective cooling of the resistance, leads to overheating of the resistance and, as a result, limitation of power dissipation. An increase in the number of resistors leads to an increase in the area from which heat is removed, but does not allow maintaining good coordination and low losses. This is explained by the presence of parasitic resistance reactances (primarily by capacitance), which add up and whose influence cannot be compensated for by the use of tuning elements.
- сопротивление имеет такую величину паразитных реактивностей (прежде всего, емкости), что невозможно получить хорошее согласование и малые потери даже при помощи подстроечных элементов.- the resistance has such a magnitude of parasitic reactances (first of all, capacitance) that it is impossible to obtain good coordination and low losses even with the help of tuning elements.
Технический результат предлагаемого технического решения - увеличение уровня рабочей мощности при сохранении хорошего согласования и малых потерь.The technical result of the proposed technical solution is to increase the level of working power while maintaining good coordination and low losses.
Указанный технический результат достигается тем, что в делитель СВЧ сигналов, содержащий симметричный тройник, имеющий вход, два выхода, расположенные по разные стороны от входа на расстоянии равном четверти длины волны и по крайней мере одно активное сопротивление, включенное между выходами, введен диэлектрик, установленный между корпусом радиатора и корпусом активного сопротивления.The specified technical result is achieved by the fact that in the microwave signal divider containing a symmetrical tee having an input, two outputs located on opposite sides of the input at a distance equal to a quarter of the wavelength and at least one active resistance connected between the outputs, a dielectric installed between the radiator housing and the resistance housing.
На фиг.1 показана схема предлагаемого устройства,Figure 1 shows a diagram of the proposed device,
На фиг.2 показано схематическое изображение установки сопротивления на корпус радиатора через диэлектрик.Figure 2 shows a schematic representation of the installation of resistance on the radiator body through a dielectric.
Делитель СВЧ сигналов содержит симметричный тройник, вход 1 и два выхода 2, 3, расположенные по разные стороны от входа 1 на расстоянии равном четверти длины волны и по крайней мере одно активное сопротивление 4, включенное между выходами 2, 3, диэлектрик 5, установленный между корпусом радиатора 6 и корпусом активного сопротивления 4.The microwave signal divider contains a symmetric tee, input 1 and two outputs 2, 3 located on opposite sides of input 1 at a distance equal to a quarter of the wavelength and at least one active resistance 4 connected between outputs 2, 3, a dielectric 5, installed between the radiator housing 6 and the resistance housing 4.
Делитель СВЧ сигналов работает следующим образом/The microwave divider works as follows /
СВЧ сигнал поступивший на вход 1 разделяется поровну между двумя выходами 2, 3, расположенными на расстоянии равном четверти длины волны от входа 1. Сигналы на выходах 2, 3 равны и синфазны, если выходы 2, 3 согласованы. Согласование выходов 2, 3 достигается присоединением к ним согласованных нагрузок (на фиг.1 не показаны). В случае рассогласования одного из выходов, например, второго, сигнал, отраженный от выхода 2, поступает на выход 3 двумя путями: непосредственно через сопротивление 4 и через отрезки линии, равные половине длины волны. Таким образом, на выходе 3 складываются два сигнала в противофазе, тем самым достигается компенсация отраженного сигнала, то есть, достигается развязка между выходами 2 и 3. При этом половина мощности поступает на выход 3, а половина рассеивается на сопротивлении 4.. Так как между сопротивлением 4 и корпусом радиатора 6 установлен диэлектрик 5, то величина суммы двух емкостей (одна емкость - паразитная емкость сопротивления 4, другая - емкость, образованная корпусом сопротивления 4, диэлектриком 5 и корпусом радиатора 6), включенных последовательно будет заведомо меньше собственной паразитной емкости сопротивления 4. Следовательно, влияние суммарной паразитной емкости будет значительно меньше, и это позволит либо устанавливать дополнительные сопротивления и тем самым, во-первых, увеличить площадь, с которой отводится тепло, во-вторых, поместить источники тепла (сопротивления 4) в разные места радиатора, улучшая условия охлаждения, либо использовать сопротивление 4 с большей мощностью рассеяния, у которого, как правило, величина паразитных реактивностей (прежде всего, емкостью) не позволяет получить хорошее согласование и малые потери при установке такого сопротивления 4 непосредственно на корпус радиатора 6. В целях улучшения теплоотвода от сопротивления 4 следует в качестве диэлектрика 5 использовать диэлектрики с высоким коэффициентом теплопроводности, например, поликор, имеющий коэффициент теплопроводности равный 31,5 Вт/(м°C) (Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств, под редакцией В.И.Вольмана, М. «Радио и Связь», 1982 г.).The microwave signal received at input 1 is divided equally between two outputs 2, 3 located at a distance equal to a quarter of the wavelength from input 1. The signals at outputs 2, 3 are equal and in phase, if outputs 2, 3 are matched. The coordination of outputs 2, 3 is achieved by connecting the agreed loads to them (not shown in FIG. 1). In case of a mismatch of one of the outputs, for example, the second, the signal reflected from output 2 enters output 3 in two ways: directly through resistance 4 and through line segments equal to half the wavelength. Thus, at the output 3, two signals are added in antiphase, thereby achieving compensation of the reflected signal, that is, isolation between outputs 2 and 3 is achieved. In this case, half of the power is supplied to output 3, and half is dissipated at resistance 4 .. Since between resistance 4 and the case of the radiator 6 is installed dielectric 5, then the sum of the two capacitors (one capacity is the parasitic capacity of the resistance 4, the other is the capacity formed by the resistance housing 4, the dielectric 5 and the radiator case 6), connected in series о will obviously be less than the intrinsic parasitic capacitance of the resistance 4. Therefore, the influence of the total parasitic capacitance will be much less, and this will allow either to establish additional resistances and thereby, firstly, increase the area from which the heat is removed, and secondly, place heat sources (resistance 4) to different places of the radiator, improving the cooling conditions, or use resistance 4 with a higher dissipation power, which, as a rule, has the value of parasitic reactances (primarily, capacity) not It allows to obtain good coordination and low losses when installing such a resistance 4 directly on the heat sink 6. In order to improve heat dissipation from resistance 4, dielectrics 5 should use dielectrics with a high thermal conductivity, for example, a polycor having a thermal conductivity of 31.5 W / (m ° C) (Reference for the calculation and design of microwave strip devices, edited by V.I. Volman, M. "Radio and Communication", 1982).
На дату подачи заявки был создан СВЧ делитель с использованием 4 сопротивлений типа Р1-17-100 и СВЧ делитель с использованием 1 сопротивления типа Р1-17-400.At the filing date, a microwave divider was created using 4 resistances of type P1-17-100 and a microwave divider using 1 resistance of type P1-17-400.
Проведенные сравнительные испытания показали, оба делителя имеют широкую полосу (30%), хорошее согласование (КСВ менее 1,3).Comparative tests showed that both dividers have a wide band (30%), good agreement (SWR less than 1.3).
СВЧ делитель с использованием 1 сопротивления типа Р1-17-400 имеет максимальную рабочую мощность 100 Вт.The microwave divider using 1 resistance type P1-17-400 has a maximum operating power of 100 watts.
СВЧ делитель с использованием 4 сопротивлений типа Р1-17-100 имеет максимальную рабочую мощность 150 Вт.The microwave divider using 4 resistances of the type P1-17-100 has a maximum operating power of 150 watts.
Таким образом, при использовании диэлектрика (поликоровая пластинка толщиной 0,5 мм), установленного между корпусом радиатора и корпусом активного сопротивления максимальная рабочая мощность увеличивается в 1,5 раза.Thus, when using a dielectric (polikorovaya plate with a thickness of 0.5 mm) installed between the radiator casing and the active resistance casing, the maximum working power increases by 1.5 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012110840/08U RU118125U1 (en) | 2012-03-21 | 2012-03-21 | Microwave Signal Divider |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012110840/08U RU118125U1 (en) | 2012-03-21 | 2012-03-21 | Microwave Signal Divider |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU118125U1 true RU118125U1 (en) | 2012-07-10 |
Family
ID=46849112
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012110840/08U RU118125U1 (en) | 2012-03-21 | 2012-03-21 | Microwave Signal Divider |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU118125U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492559C2 (en) * | 2011-11-29 | 2013-09-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" | Power divider |
RU173580U1 (en) * | 2017-03-20 | 2017-08-31 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Лианозовский электромеханический завод" | Microwave Signal Divider |
-
2012
- 2012-03-21 RU RU2012110840/08U patent/RU118125U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2492559C2 (en) * | 2011-11-29 | 2013-09-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" | Power divider |
RU173580U1 (en) * | 2017-03-20 | 2017-08-31 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Лианозовский электромеханический завод" | Microwave Signal Divider |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Du et al. | High-efficiency microwave rectifier with less sensitivity to input power variation | |
Mishra et al. | Design of an ultra-wideband Wilkinson power divider | |
Joseph et al. | Transmission lines-based impedance matching technique for broadband rectifier | |
Huang et al. | A dual-band rectifier for low-power wireless power transmission system | |
RU118125U1 (en) | Microwave Signal Divider | |
Chandravanshi et al. | Design of efficient rectifier using IDC and harmonic rejection filter in GSM/CDMA band for RF energy harvesting | |
RU113421U1 (en) | Microwave signal splitter | |
RU173580U1 (en) | Microwave Signal Divider | |
Ooi | Compact EBG in-phase hybrid-ring equal power divider | |
Halimi et al. | Design of a frequency selectable rectifier using Tuned matching circuit for RFEH applications | |
TW202103369A (en) | Antenna structure | |
RU2559711C2 (en) | Power divider | |
Taravati et al. | Compact dual-band stubless branch-line coupler | |
CN102694222A (en) | Electrically tunable dual-mode dual-passband filter with constant bandwidth | |
US20200251935A1 (en) | Rectifier and rectenna device | |
RU2749208C1 (en) | Ultra-high frequency signal adder | |
HarshaVardhan et al. | Design of Rectifier at ISM Band for RF Energy Harvesting of Low Powers | |
RU2733483C1 (en) | Broadband adder of microwave signals | |
RU2776468C1 (en) | Adder of microwave signals | |
Zhang et al. | Experimental study on an S-band near-field microwave magnetron power transmission system on hundred-watt level | |
Khalaj‐Amirhosseini et al. | Multifrequency Wilkinson power divider using microstrip nonuniform transmission lines | |
RU2658093C1 (en) | Method of construction of compact power divider of microwave | |
RU2749054C1 (en) | Adder of uhf signals | |
RU2805010C1 (en) | High-frequency signals divider | |
Zeng et al. | A Compact and Broadband Rectifier for Ambient Electromagnetic Energy Harvesting Application |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190322 |