Алексей Игоревич Корчагин1, Валерий Петрович Мещанов2, Кирилл Александрович Саяпин3, Ярослав Вячеславович Туркин4, Дмитрий Николаевич Шерстюков5 1

 Мытищинский научно-исследовательский институт радиоизмерительных приборов (г. Мытищи, Россия),  2,3,4

 ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов, Россия),  5

 Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (г. Саратов, Россия)

Постановка проблемы. Фиксированные фазовращатели на линиях передачи с распределенными электрическими параметрами относятся к пассивным устройствам, обеспечивающим в заданной рабочей полосе частот постоянный фазовый сдвиг между сигналами на выходах опорного и фазосдвигающего каналов. Такие функциональные устройства по обработке радиосигналов являются базовыми элементами радиоэлектронных устройств и систем различного назначения в диапазоне СВЧ. Они широко применяются в контрольно-измерительной и приемо-передающей аппаратуре. Исследование и внедрение новых структур электрических цепей фазосдвигающего канала фазовращателя, реализованных с использованием линий передачи и шлейфов различных типов, направлено на решение одной из главных проблем создания современной приемопередающей и контрольно-измерительной аппаратуры – расширение рабочего диапазона частот. Исследования фиксированных фазовращателей показали эффективность использования не только распределено-связанных линий передачи для построения новых структур их электрических цепей, но и одиночных ступенчатых и плавных линий передачи с несогласованными нагрузками, в качестве которых используются короткозамкнутые шлейфы.

Цель. Провести синтез широкополосных фиксированных фазовращателей на основе новых структур электрических цепей  фазосдвигающего канала из отрезков связанных линий передачи класса II с несогласованными нагрузками, образованными короткозамкнутым шлейфом.

Результаты. Решена задача синтеза фиксированного фазовращателя с несогласованной структурой электрической цепи  фазосдвигающего канала в приближении Т-волн. Проведено схемотехническое и электродинамическое моделирование его микрополосковой реализации. Исследованы фазосдвигающие свойства связанных ступенчатых линий передачи класса II.  Изготовлен и экспериментально исследован опытный образец фазосдвигающего канала. Установлены преимущества синтезированного фазовращателя с несогласованной структурой электрической цепи фазосдвигающего канала по сравнению с  известной полностью согласованной структурой, заключающиеся в уменьшении отклонения реального (экспериментального) значения фазового сдвига от его номинального (заданного) значения φ0 и расширении рабочей полосы частот ƒ1…ƒ2.

Практическая значимость. Решение задачи синтеза фазовращателей на связанных линиях передачи класса II с несогласованными нагрузками, образованными короткозамкнутым шлейфом, может быть использовано при разработке устройств фазового смещения радиосигналов на основе линий передачи с Т-волнами

Корчагин А.И., Мещанов В.П., Саяпин К.А., Туркин Я.В., Шерстюков Д.Н. Синтез фазовращателей на связанных линиях передачи класса II, нагруженных короткозамкнутым шлейфом // Успехи современной радиоэлектроники. 2020. T. 74. № 12. С. 45–53. DOI: 10.18127/j20700784-202012-04.

1. Мещанов В.П., Тупикин В.Д., Чернышев С.Л. Коаксиальные пассивные устройства / Под ред. В.П. Мещанова. Саратов:  Изд-во Саратовского ун-та. 1993. 
2. Мещанов В.П., Метельникова И.В., Фокеев Л.Г. Оптимальный синтез ступенчатых фазовращателей II класса // Радиотехника и электроника. 1983. Т. 28. № 12. С. 2341–2346.
3. Мещанов В.П., Шикова Л.В., Метельникова И.В. Синтез ступенчатых фазовращателей на основе линий передачи с Тволнами // Радиотехника и электроника. 1988. Т. 33. № 9. С. 1845–1852.
4. Jian-Xiao Wang, Lin Yang, Yue Liu, Yi Wang, Shu-Xi Gong Design of a Wideband Differential Phase Shifter with the Application of Genetic Algorithm // Progress in Electromagnetics Research Letters. 2014. V. 48. P. 45–49. DOI: 10.2528/PIERL14051503.
5. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука. 1981. 
6. Ланнэ А.А. Оптимальный синтез линейных электронных схем. М.: Радио и связь. 1978.