Э. О. Можаров1, Е. С. Литвинов2, К. П. Чемаев3
1, 2 НИИ РЭТ МГТУ имени Н.Э. Баумана (Москва, Россия)
3 МГТУ имени Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Классические несимметричные микрополосковые линии, несмотря на свою распространенность, простоту при проектировании и изготовлении, имеют ряд технических недостатков. Среди этих недостатков относительно высокие погонные потери по сравнению с волноводами и коаксиальными линиями. Решено совместить преимущества в простоте изготовления за счет печатных технологий и снижения потерь в устройствах суммарно-разностных (УСР) за счет применения квазикоаксиальных прямоугольных волноводов.

Цель. Разработать и экспериментально подтвердить электрические характеристики УСР L-диапазона частот новой геометрии на квазикоаксиальном прямоугольном волноводе.

Результаты. Рассмотрены технологические и конструктивные особенности квазикоаксиальных прямоугольных волноводов. Предложено несколько вариантов геометрии топологии гибридного моста. На основе выбранной новой геометрии разработано и изготовлено УСР L-диапазона частот. Выполнена экспериментальная проверка электрических характеристик разработанного УСР L-диапазона частот новой геометрии на квазикоаксиальном прямоугольном волноводе, подтверждающая верность и качество электродинамической модели.

Практическая значимость. Разработанное УСР L-диапазона частот новой геометрии на квазикоаксиальном прямоугольном волноводе позволяет вписать устройство в требуемую конструкцию линейной ФАР, получить суммарные и разностные диаграммы направленности с меньшими потерями, чем при использовании классического круглого кольцевого моста на микрополосковой линии.

Можаров Э.О., Литвинов Е.С., Чемаев К.П. Устройство суммарно-разностное L-диапазона частот новой геометрии на квазикоаксиальном прямоугольном волноводе // Антенны. 2022. № 6. С. 79–88. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202206-07

1. Vilenskiy A.R., Litun V.I., Lyulyukin K.V. Wideband beam steering antenna array of printed cavity-backed elements with integrated EBG structure // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2019. № 2. P. 245–249.
2. Семерня Р.Е., Чернышев С.Л., Виленский А.Р., Можаров Э.О. Разработка топологии компактных квазиэллиптических полосовых микрополосковых фильтров // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2018. № 6. С. 41–53.
3. Изюмова Т.И., Свиридов В.Т. Волноводы, коаксиальные и полосковые линии. М.: Энергия. 1975.
4. Musa S.M., Sadiku M.N.O. Analysis of rectangular coaxial lines // 2007 IEEE Region 5 Technical Conference. 2007. P. 322–325.
5. Gowrish B. et al. Mono-pulse comparator in rectangular co-axial guide for satellite ground station // IEEE Microwave and Wireless Components Letters. 2016. V. 26. № 9. P. 666–668.
6. Lukic M. et al. Modeling of realistic rectangular μ-coaxial lines // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2006. V. 54. № 5. P. 2068–2076.
7. Патент № 2476962 РФ. Коаксиальная линия / А.В. Хомяков, Е.В. Манаенков, А.В. Иванов. Опубл. 27.02.2013. Бюл. № 6.
8. Григорян Д.С., Торбин С.А. Способ защиты моноимпульсного радиопеленгатора от активной шумовой помехи по основным лепесткам диаграмм направленности антенн // Антенны. 2014. № 7. С. 54–61.
9. Русов Ю.С., Овечкин В.С., Крехтунов В.М. Разработка двенадцатирупорного моноимпульсного облучателя для апертурной антенны // Сб. материалов 17-й Междунар. конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь. 2007. Т. 1. С. 423–424.
10. Крехтунов В.М., Тайков А.В., Долбнев А.В. Моноимпульсный облучатель двухзеркальной антенны КВЧ диапазона // Сб. материалов 11-й Междунар. конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь. 2001. С. 354–355.
11. Крехтунов В.М., Русов Ю.С., Голубцов М.Е. Высокотехнологичные моноимпульсные облучатели миллиметрового диапазона волн // Сб. материалов XVI Междунар. науч.-техн. конф. «Радиолокация, навигация, связь». Воронеж. 2010. Т. 3. С. 1677–1685.
12. Воскресенский Д.И. и др. Устройства СВЧ и антенны: Учеб. пособие. Изд. 2-е, доп. и перераб. М.: Радиотехника. 2006.
13. Дмитриенко Г.В. Проектирование полосковых устройств СВЧ: Учеб. пособие. Ульяновск: УлГТУ. 2001.
14. Pon C.Y. Hybrid-ring directional coupler for arbitrary power divisions // IRE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1961. V. 9. № 6. P. 529–535.
15. Bhilegaonkar S., Dhande A. Mono-pulse comparator network system with hybrid rings // 2013 19th Asia-Pacific Conference on Communications (APCC). 2013. P. 556–560.
16. Ionescu V. Numerical modelling of 180° hybrid ring couplers operating in the GSM 1800 band // 2021 International Semiconductor Conference (CAS). 2021. P. 53–56.
17. Патент № 2544764 РФ. Коаксиальный тракт / А.В. Хомяков, Е.В. Манаенков, А.В. Иванов. Опубл. 20.03.2015. Бюл. № 8.
18. Abdulbari A.A. et al. A review of hybrid couplers: State-of-the-art, applications, design issues and challenges // International Journal of Numerical Modelling: Electronic Networks, Devices and Fields. 2021. V. 34. № 5. P. e2919.
19. Бетелин В.Г., Киселев А.А., Коробцов Г.М. Многоканальный двухдиапазонный делитель мощности для ФАР L-диапазона // Антенны. 2014. № 6. С. 8–14.