ВЫХОДНОЙ АТТЕНЮАТОР

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована при выполнении измерений по электромагнитному полю с использованием передатчиков со средней и большой нерегулируемой мощностью.
Известен высокочастотный аттенюатор, построенный по резисторной матрице (Б.И. Горошков, Радиоэлектронные устройства, М., «Радио и связь», 1985 г., стр.81.)
Недостатком аттенюатора является дискретность изменения ослабления сигнала с шагом 10дБ, а также сложность конструктивного исполнения, требующая большого количества резисторов средней и большой мощности.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому положительному результату является выходной аттенюатор, состоящий из двух последовательно соединенных элементов с дифференциально-переменными емкостями, установленными в экранированном корпусе, который является шиной общего соединения именуемой «корпусом», при этом входом выходного аттенюатора является второй вывод первого элемента переменой емкости - «корпус», а выходом - общая точка соединения двух элементов с дифференциально-переменными емкостями-«корпус» и представляет собой емкостной делитель радиочастотного напряжения. (Дж. Карр, Диагностика и ремонт аппаратуры радиосвязи и радиовещания, М., «Мир», 1991 г., стр.45, 46, рис.3.5в).
Недостатком выходного аттенюатора является нестабильность входного сопротивления при изменении ослабления аттенюатора, что приводит к изменению режима работы источника радиосигнала (передатчика).
Технический результат предлагаемого устройства заключается в стабильности входного сопротивления при изменении ослабления аттенюатора, исключающий шунтирующее влияние на передатчик радиосигнала.
Технический результат достигается тем, что в известный выходной аттенюатор, содержащий два последовательно соединенных элемента с дифференциально-переменными емкостями, установленных в экранированном корпусе, который является шиной общего соединения, именуемой «корпус», дополнительно введен резистор между вторым выводом первого элемента с переменной емкостью и «корпусом», при этом входом выходного аттенюатора является общее соединение элементов с дифференциально-переменными емкостями - «корпус», а выходом - второй вывод второго элемента с переменной емкостью - «корпус».
Результаты поиска известных технических решений в данной и смежных областях техники, с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного устройства, показали, что в общедоступных источниках информации они отсутствуют. Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «новизна».
Предлагаемое устройство промышленно применимо, так как совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность его существования, работоспособности и воспроизводимости, так как для реализации могут быть использованы известные отечественные материалы и оборудование.
Принципиальная схема выходного аттенюатора представлена на фиг.1. Эквивалентная схема, поясняющая принцип работы выходного аттенюатора представлена на фиг.2. Зависимость между изменениями дифференциально-переменных емкостями, при которых обеспечивается стабильное входное сопротивление выходного аттенюатора, показана на фиг.3. Практическая реализация выходного аттенюатора представлена на фиг.4.
1
2
1
1
1
1
2
2
2
1
2
1
2
Выходной аттенюатор содержит (фиг.1) два последовательно соединенных элемента с дифференциально-переменными емкостями С и С,, установленные в экранированном корпусе, который является шиной общего соединения, именуемой «корпус» и резистор R между вторым выводом первого элемента с переменной емкостью C и «корпусом», при этом входной разъем XW выходного аттенюатора подключен, к общему соединению элементов с дифференциально-переменными емкостями C, С, - «корпус» с, а выходной разъем XW - ко второму выводу второго элемента с переменной емкостью C, - «корпус». Элементы с дифференциально-переменными емкостями С и С могут быть электронные и механические. В качестве электронных элементов с дифференциально-переменными емкостями С и С могут быть использованы варикапы.
1
2
Конструктивно механические конденсаторы с дифференциально-переменными емкостями С и С размещены в одном корпусе, роторы которых расположены на одной оси и имеют угловой сдвиг между собой 180°.
1
2
1
2
При вращении оси роторов одновременно изменяются емкости обоих конденсаторов, причем, если емкость конденсатора С увеличивается, то емкость конденсатора С уменьшается и наоборот. На принципиальной схеме графически дифференциальная зависимость емкостей С и С изображена стрелками, направленными вверх и вниз.
H
1
2
Работу заявляемого выходного аттенюатора следует рассматривать на эквивалентной схеме (фиг.2) с учетом подключения сопротивления нагрузки (антенны) R=R к выходному разъему XW.
1
H
H
Принцип работы выходного аттенюатора заключается в перераспределении электромагнитной энергии источника (передатчика) между R и R в процессе изменения ослабления радиосигнала, отдаваемого в R.
1
2
Эквивалентная схема аттенюатора представляет две параллельно соединенные цепи  и , где ,  - емкостные сопротивления конденсаторов С и С соответственно току ослабляемого радиосигнала на частоте ω соответственно.
вх
Входное сопротивление Z аттенюатора определяется формулой
C1
C2
1
1
2
2
0
При равенстве X=X параллельная цепь становится симметричной Z(С)=Z(С)=Z(C), на графике показана точкой пересечения двух линий: линии симметрии (биссектрисы осей координат) и сплошной линией, и соответствует среднему значению регулирования ослабления аттенюатора.
1
2
Дифференциальное изменение емкостей ↑C и ↓С относительно среднего значения (сплошной линии) производится в пределах изменения ослабления аттенюатора, при этом сумма слагаемых (1) остается постоянна.
вх
1
2
Зависимость изменения емкости, при которой входное сопротивление постоянно, показана на графике (фиг.3) наклонными пунктирными линиями, пересекающимися через точку Z=const. Получение требуемого закона изменения емкости конденсаторов С и С достигается угловым сдвигом роторов, а также формой их пластин.
1
2
Значения изменения емкостей конденсаторов C и С калибруют в необходимых единицах ослабления в пределах диапазона рабочих частот с необходимым шагом, результаты калибровок оформляют графически.
Полезная модель промышленно применима на основе использования отечественных материалов. В качестве дифференциально-переменных конденсаторов кроме механических переменных конденсаторов можно использовать варикапы.
На фиг.4 представлен выходной аттенюатор, выполненный на механических конденсаторах с дифференциально-переменными емкостями и имеющий следующие технические характеристики:
- диапазон рабочих частот
30-100 МГц;
- допустимый уровень мощности
до 100 Вт;
- входное сопротивление
50 Ом;
- максимальное ослабление
20 ДБ (плавное).
Таким образом, предложенный выходной аттенюатор позволяет плавно изменять ослабление радиосигнала передатчиков средней и большой мощности, не оказывая шунтирующего влияния на его режим работы.