В.И. Тищенко – к.т.н., вед. науч. сотрудник, 

АО «НПЦ «Алмаз-Фазатрон» (г. Саратов)

E-mail: STU1954@mail.ru

А.Б. Данилов – начальник отдела, 

АО «НПП «Алмаз» (г. Саратов)

E-mail: danilovab@almaz-rpe.ru

Постановка проблемы. Среди волноводных многоэлементных направленных ответвителей со слабой связью конструкции противонаправленных ответвителей (ПНО) насчитывают единицы. Известны два варианта реализации ПНО при связи параллельных волноводов через отверстия в узкой стенке одного из волноводов, являющейся широкой стенкой другого волновода: вариант 1 – ответвитель Швингера с парой продольных щелей; вариант 2 – две группы щелей неодинаковых длин с наклоном 45° и 135° к продольной оси волноводов с расположением щелей на этой оси. В литературе параметры таких ответвителей представлены в узком диапазоне частот.

Цель. Рассмотреть возможность улучшения частотных характеристик волноводных ПНО со слабой связью для функционирования в полном диапазоне частот волновода, а именно: определить степени минимизации частотной зависимости переходного ослабления в конструкциях ПНО при приемлемых значениях направленности в рабочем диапазоне частот волновода, то есть для коэффициента перекрытия κ = 1,53.

Результаты. Проведены расчеты с помощью программы электромагнитного моделирования. Для варианта 1 предложено улучшить качество частотных характеристик за счет увеличения числа щелей, для варианта 2 – за счет их расположения. Получены результаты оптимизации для области связи 40 дБ с наклонными щелями в диапазоне частот волновода: отклонение среднего уровня переходного ослабления от номинала ±0,26 дБ; отклонение частотной характеристики переходного отклонения от среднего уровня ±0,12 дБ; минимальная направленность 28 дБ. Для области связи 40 дБ с продольными щелями эти характеристики соответственно следующие: ±0,1 дБ; ±0,54 дБ; 26 дБ.

Практическая значимость. Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о целесообразности использования волноводных противонаправленных ответвителей с наклонными щелями и переходными ослаблениями 35 дБ и выше в трактах измерения проходящей мощности в полном диапазоне частот прямоугольного волновода.

1. Техника измерений на сантиметровых волнах / Под ред. Г.А. Ремеза. М.: Сов. радио. 1949.
2. Сосунов В.А., Шибаев А.А. Направленные ответвители сверхвысоких частот. Саратов: Приволжское книжное изд-во. 1964.
3. Лейкин В.Ю., Маловичко А.А. Синтез волноводных ответвителей с высокой направленностью // Сб. науч. трудов ЦНИИ связи. 1976. № 1. С. 43−49.
4. Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Смирнов В.П. Справочник по элементам волноводной техники. М.: Сов. радио. 1967.
5. Малорацкий Л.Г., Явич Л.Р. Проектирование и расчет СВЧ элементов на полосковых линиях. М.: Сов. радио. 1972.
6. 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.
7. Курушин А.А. К вопросу о точности расчета программ электродинамического моделирования СВЧ устройств // Современная электроника. 2013. № 8. С. 68−71.
8. Абаев Д.А., Данилов А.Б., Тищенко В.И. Направленные ответвители со слабой связью Н-волновода и полосковой линии // Антенны. 2012. № 3 (178). С. 36−42.
9. Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на СВЧ. М.: Связь. 1971.
10. Cohn S.B. Microwave coupling by large apertures// Proc. IRE. 1952. V. 40. № 6. P. 696−699.
11. Малорацкий Л.Г. Микроминиатюризация элементов и устройств СВЧ. М.: Сов. радио. 1976.