| Title: | Направленные ответвители СВЧ-диапазона на полосковых линиях с сильной боковой связью |
| Other Titles: | Directional microwave coupled-line couplers with high lateral coupling level |
| Authors: | Фаняев, И. А. |
| Keywords: | доклады БГУИР;направленные ответвители;связанная линия;шлейф;параметры матрицы рассеяния;топология;directional couplers;coupled-line;stub;scattering matrix parameters;topology |
| Issue Date: | 2021 |
| Publisher: | БГУИР |
| Citation: | Фаняев, И. А. Направленные ответвители СВЧ-диапазона на полосковых линиях с сильной боковой связью / И. А. Фаняев // Доклады БГУИР. – 2021. – № 19 (6). – С. 5–13. – DOI : http://dx.doi.org/10.35596/1729-7648-2021-19-6-5-13. |
| Abstract: | Классические направленные ответвители СВЧ-диапазона на связанных линиях с высоким
уровнем боковой электромагнитной связи по типу направленности являются противонаправленными. Ограничения на их синтез накладывают зазор между линиями передачи, который должен быть крайне мал (десятки мкм), разность фазовых скоростей четных и нечетных мод, которую необходимо компенсировать и др. Из-за этого возникают сложности изготовления ответвителей. Описанные в технической литературе ответвители на связанных линиях с высоким уровнем связи c другими типами направленности либо достаточно громоздкие, либо при их изготовлении возникают конструкторско-технологические проблемы из-за малых размеров индуктивностей и емкостей, необходимых для использования в конструкциях ответвителей. Выполнен синтез противонаправленного ответвителя СВЧ-диапазона на полосковых линиях с сильной боковой связью. Ответвитель позволяет передавать входную мощность в один порт вспомогательного канала с полной связью (0 дБ, кроссовер). В топологии ответвителя используются периодические шлейфы, которые находятся между связанными линиями. Был произведен расчет и анализ эквивалентных схем связанных полосковых линий для одного периода шлейфов. Это позволило определить
необходимые параметры и размеры топологии. Устройство является узкополосным (3 ГГц ± 5 %),
коэффициент передачи минус 0,44 дБ на центральной частоте 3 ГГц, развязка с изолированными портами составляет не менее 35 дБ. Предложенный компактный ответвитель с уровнем связи 0 дБ может быть использован в распределительных схемах, в которых нужно исключить пересечения линий передач. Приводятся сведения о синтезе 3-х дБ сонаправленного ответвителя СВЧ-диапазона на связанных полосковых линиях с боковой электромагнитной связью. Ответвитель характеризуется высоким уровнем развязки с изолированным портом, не менее 40 дБ. Разбаланс амплитуд между рабочими (проходным и связанным) и входным портом составляет минус (3,4 ± 0,8) дБ. |
| Alternative abstract: | Classic сoupled-line couplers with a high lateral coupling level by type of directivity are counter-directional. Restrictions on their synthesis are imposed by the gap between transmission lines, which must be extremely small (tens of microns), the difference in the phase velocities of even and odd modes, which must be compensated and others. This makes it difficult of manufacturing couplers. Described in technical literature сoupled-line couplers with a high lateral coupling level with changed types of directivity are either quite bulky or have small dimensions due to the use of discrete inductors and capacitances, which complicates the technological process with surface mounting when implementing the final device. In this article we propose a compact сoupled-line coupler with a high lateral coupling level, which implements power transfer to a single port (0 dB, crossover). The coupler topology uses periodic loops that are located between сoupled-line. The equivalent circuit of the coupled lines was calculated and analyzed for a single periodic stub. This allowed us to determine the necessary parameters and dimensions of the topology. The device is narrow-band (3 GHz ± 5 %), transmission coefficient minus 0.44 dB at the center frequency of 3 GHz, isolation for isolated ports is not less than 35 dB. The proposed compact coupler with a coupling level of 0 dB suits building distribution circuits in which it is necessary to exclude the intersection of transmission lines. The information on the synthesis of the 3 dB co-directional microwave coupler on coupled strip lines with lateral electromagnetic coupling is given. The coupler is characterized by a high isolation level with an isolated port, not less than 40 dB. The imbalance of the amplitudes between the working (through and connected) and the input port is minus (3.4 ± 0.8) dB. |
| URI: | https://libeldoc.bsuir.by/handle/123456789/45530 |
| Appears in Collections: | № 19(6)
|
