350 rub
Journal Antennas №3 for 2012 г.
Article in number:
Directional couplers with a weak coupling between H-waveguide and a stripline
Keywords:
directional coupler
H-waveguide
stripline
coupling
directivity
coupling slot
dielectric constant
Authors:
D.A. Abaev, A.B. Danilov, V.I. Tishchenko
Abstract:
The article reports that, for the directional couplers intended for measuring low power in H-waveguide and having stripline with a die-lectric substrate as a secondary channel, limitations on the effective dielectric permittivity values are established for the purpose of diminishing the frequency dependence of the coupling.
H-waveguide and a stripline having a dielectric layer (substrate) are coupled by means of slots in a side-wall of the waveguide that are located equidistantly and inclined at an angle of 45 degrees. The coupling system is symmetrical.
Two designs of the stripline are considered. The first one contains a round in the cross-section inner conductor on the suspended substrate. The second design is characterized by a flat inner conductor on the suspended dielectric substrate. Teflon was choosen as a di-electric material.
Effective dielectric permittivity values in the stripline are put down in the dependence on boundary wavelengths in the waveguide and in the stripline over the operating frequency range with a frequency span ratio equal to 3.
Two cases are considered. The firs variant: values of effective dielectric constants are chosen so that it is possible to exclude practically the influence of phase velocities difference in the transmission lines on the frequency deviation of coupling characteristic. The second variant: the effective dielectric constant has such a value that it is possible to compensate frequency dependences of couplings of coupling slots at the expense of a difference of phase velocities. Thus, a 0.52 dB- deviation of coupling-versus-frequency characteristic of directional coupler is achieved over the operating band with frequency span ratio equal to 3. The own directivity of the system is not decreased.
The calculation of directional couplers performed with the help electro-dynamic modeling system HFSS. The article is meaning for specialists.
Pages: 36-42
References
- Райцын Д.Г. Электрическая прочность СВЧ-устройств. М.: Сов. радио. 1977.
- Лейкин В.Ю.Электрическая прочность щелевых элементов связи двух волноводных объемов // Электронная техника. Сер. Контрольно-измерительная аппаратура. 1970. Вып. 3. С. 43-55.
- Бойков В.В., Мирошниченко И.Л. Расчет малогабаритных волноводных рефлектометров для панорамных измерителей КСВН // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. 1985. Вып. 7. С. 51-59.
- Тищенко В.И. Направленные ответвители с оптимальными частотными характеристиками для высокого уровня мощности // Материалы 6-й Республиканской научно-технич. конф. «Радиоизмерения-75». Каунас. 1975. Т. 1. С. 173-176.
- Тищенко В.И., Мещанов В.П. Направленные ответвители со слабой дискретной связью волн, имеющих неравные фазовые постоянные // Радиотехника. 1977. Т. 32. № 34. С. 34-39.
- Мещанов В.П., Тищенко В.И. Оптимальные частотные характеристики волноводных направленных ответвителей // Радиотехника. 1976. Т. 31. № 5. С. 40-42.
- Банков С.Е., Курушин А.А., Разевиг В.Д. Анализ и оптимизация трехмерных СВЧ-структур с помощью HFSS / под ред. С.Е. Банкова. М.: Солон-Пресс. 2004.
- Bethe H.A. Theory of side windows in waveguides // MIT Rad. Lab. Cambridge. Mass. Report.43-27. 1943.April.
- Ляпунов Н.В., Дмитриев В.М., Седых В.М. К расчету критических частот Н- и П-волноводов // Радиотехника и электроника. 1966. № 2. С. 345-346.
- Sullivan D.J., Parkes D.A. Stepped transformers for partially filled transmission lines // IRE Trans. on MTT. 1960. V. MTT-8. №2. Р. 212-217.
- Cohn S.B. Microwave coupling by large apertures // Pros. IRE. 1952. V.40. №6. Р.696-699.
- Машковцев Б.М., Бенсман Л.З., Хохрев А.А. Широко-полосный волноводный
направленный ответвитель //
Радиотехника. 1960. Т. 15. № 4. С. 8-17. - Дмитриев В.М., Ляпунов Н.В., Седых В.М. Направленные ответвители на П-волно- водах // Респ. межвед. научно-технич. сб. «Радиотехника». Харьков: Харьковский государственный университет. 1966. Вып. 3. С. 61-70.
- Панков С.В. Широкополосный волноводно-коаксиальный направленный ответвитель // Вопросы радиоэлектроники. Сер. РТ. 1974. Вып. 2. С. 21-25.