Волноводные противонаправленные ответвители
- 1 к.т.н., вед. науч. сотрудник, АО «НПЦ «Алмаз-Фазатрон» (г. Саратов)
- 2 начальник отдела, АО «НПП «Алмаз» (г. Саратов)
Аннотация
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.
Для цитирования
Тищенко В.И., Данилов А.Б. Волноводные противонаправленные ответвители // Радиотехника. 2019. № 8. С. 75–81. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-201908(12)-12
Список источников
- Техника измерений на сантиметровых волнах / Под ред. Г.А. Ремеза. М.: Сов. радио. 1949.
- Сосунов В.А., Шибаев А.А. Направленные ответвители сверхвысоких частот. Саратов: Приволжское книжное изд-во. 1964.
- Лейкин В.Ю., Маловичко А.А. Синтез волноводных ответвителей с высокой направленностью // Сб. науч. трудов ЦНИИ связи. 1976. № 1. С. 43−49.
- Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Смирнов В.П. Справочник по элементам волноводной техники. М.: Сов. радио. 1967.
- Малорацкий Л.Г., Явич Л.Р. Проектирование и расчет СВЧ элементов на полосковых линиях. М.: Сов. радио. 1972.
- 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.
- Курушин А.А. К вопросу о точности расчета программ электродинамического моделирования СВЧ устройств // Современная электроника. 2013. № 8. С. 68−71.
- 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.
- Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на СВЧ. М.: Связь. 1971.
- Cohn S.B. Microwave coupling by large apertures// Proc. IRE. 1952. V. 40. № 6. P. 696−699.
- Малорацкий Л.Г. Микроминиатюризация элементов и устройств СВЧ. М.: Сов. радио. 1976.