МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ОТВЕТВИТЕЛЬ

Полезная модель относится к радиотехническим устройствам сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использована в антенно-фидерных трактах (АФУ) беспилотных летательных аппаратах (ЛА).
Известен двойной микрополосковый направленный ответвитель на связанных линиях с боковой связью, описанный в заявке на полезную модель №2008128081/22 (034558), выполненный на диэлектрической подложке с односторонней металлизацией и промежуточной подложкой. При этом размеры между платой и дном металлического корпуса, закрытого металлической крышкой, и размер воздушного зазора от платы до крышки на частотах от 20 до 300 МГц, имеют следующие значения: толщина платы 2 мм, толщина подложки 0,2 мм, воздушный зазор между платой и крышкой равен 6 мм. А диэлектрические проницаемости платы и подложки равны 10 и 2, соответственно.
Такая конструкция микрополоскового ответвителя (далее по тексту ответвитель) имеет высокую направленность.
Однако недостатком данного ответвителя, выбранного в качестве прототипа, является сложность конструкции и большая толщина прибора из-за удаления крышки на значительное расстояние от подложки.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции и уменьшение габаритов (толщины) ответвителя при сохранении его высокой направленности.
Поставленная задача решается тем, что, в предложенном микрополосковом направленном ответвителе, крышка экрана установлена от проводника микрополосковой линии на расстоянии, равном толщине подложки. Таким образом, размер от платы до крышки будет 2 мм вместо 6 мм, что значительно сокращает толщину ответвителя и позволяет устанавливать его в отсеках ЛА с ограниченными объемами для приборов.
++
+-
Теоретически высокое значение направленности ответвителя объясняется равенством фазовых постоянных четного β и нечетного β типов колебаний (см. книгу Л.Г.Малорацкий, Микроминиатюризация элементов и устройств СВЧ, «Советское радио», М, 1976).
++
+-
эфф
эфф
С другой стороны для четных и нечетных колебаний существует понятие эффективных диэлектрических проницаемостей ε  и ε . Равенство друг другу этих величин обеспечивается строгим соотношением размеров микрополоскового ответвителя (b-h)/h=1. (См. книгу А.Л.Фельдштейн, Справочник по элементам полосковой техники, «Связь», М, 1979, с.68).
++
+-
++
+-
эфф
эфф
Между фазовыми постоянными β, β и эффективными диэлектрическими проницаемостями ε , ε  можно установить прямо пропорциональную зависимость
где f - частота, одинаковая для четного и нечетного типов колебаний;
с - скорость света.
Формулы (1) получены путем следующих преобразований
++
++
+-
+-
λ=ν/f; λ=ν/f;
++
+-
где λ, λ, - длина волны для четного и нечетного типов колебаний;
++
+-
v, v, - скорость для четного и нечетного типов колебаний.
++
+-
++
+-
эфф
эфф
Предложенная полезная модель ответвителя согласно формуле (1) обеспечивает равенство как эффективных диэлектрических проницаемостей четного ε  и нечетного ε  типов колебаний связанных микрополосковых линий ответвителя при его размерах (b-h)/h=1, так и равенство фазовых постоянных четного β и нечетного β типов колебаний, а это в свою очередь дает высокое значение направленности микрополоскового ответвителя.
Компьютерное моделирование и практические проверки подтверждают правильность суждений и получение высокой направленности в малогабаритной конструкции.
1
1
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где схематично изображен в разрезе микрополосковый ответвитель. На чертеже: 1 - металлический корпус; 2 - диэлектрическая подложка (плата), 3 - основная линия передачи (проводник), 4 линия ответвителя (проводник), 5 - металлическая крышка. h - толщина платы, b - воздушный зазор между платой и крышкой, b=h.
Предложенный микрополосковый ответвитель прост по конструкции и имеет минимально возможные габариты.