ШИРОКОПОЛОСНЫЙ СУММИРУЮЩИЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЧАСТОТЫ

Полезная модель относится к радиотехнике, а именно к фазовращателям и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре, в частности, для суммирования сигналов промежуточной частоты (ПЧ) в смесителях приемных устройств с фазовым подавлением сигналов зеркального канала.
Фазовращатель ПЧ смесителя, с фазовым подавлением сигналов зеркального канала, должен иметь, в полосе рабочих частот, минимальные потери (влияющие на коэффициент шума смесителя), требуемые развязку между входами, точность суммирования по амплитуде и по фазе со сдвигом по фазе 90 градусов между входами (определяющие степень подавления зеркального канала смесителя). Фазовращатель считается широкополосным с полосой более двух октав.
Известны (В.Л.Авраменко, Ю.П.Галямичев, А.А.Ланнэ Электрические линии задержки и фазовращатели, под ред. А.Ф.Белецкого, изд. «Связь», Москва, 1973) широкополосные фазовращатели состоящие из резисторов и конденсаторов (RC), и фазовых контуров, состоящих либо из резисторов, индуктивностей и конденсаторов (RLC), либо из индуктивностей и конденсаторов (LC). Фазовращатели использующие резисторы (RC и RLC) не пригодны из-за высоких потерь. Фазовые контуры LC имеют малые потери но, требуют постоянства сопротивления нагрузки в полосе частот.
Фазовращатели (А.И.Абрамов и др. Смесители СВЧ с фазовым подавлением зеркального канала в гибридно-интегральном исполнении. Обзоры по электронной технике, Серия 1, Электроника СВЧ, Выпуск 5, 1989) используют направленные ответвители, выполненные на трансформаторах с фиксированными, не равными единице, коэффициентами связи, и конденсаторах. К недостаткам подобных фазовращателей можно отнести
недостаточную широкополосность, сложность, высокие требования к точности коэффициента связи трансформатора и емкости конденсаторов.
Фазовращатель (В.А.Бочкарев, В.П.Рябухин Широкополосный фазовращатель, НТС. Техника средств связи, Радиоизмерительная техника, выпуск 5. Москва, 1986) построен на двух фазовых LC контурах второго порядка и двух резисторах. Резисторы соединяют выходы контуров с выходом собственно фазовращателя, создают требуемые сопротивления нагрузок контуров и соединение контуров на выходе фазовращателя. К его недостаткам можно отнести высокие потери, низкая развязка контуров, требуемая высокая точность значений индуктивности трансформаторов и конденсаторов, близкий к единице коэффициент связи между обмотками трансформаторов. При меньшем коэффициенте связи увеличивается отклонение фазы от 90 градусов в полосе рабочих частот или сужается полоса рабочих частот. Данный фазовращатель является наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемой полезной модели.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель является расширение арсенала технических средств указанного назначения, с одновременным улучшением его эксплуатационных характеристик. Техническими результатами при реализации полезной модели являются, в частности, расширение полосы рабочих частот, уменьшение потерь, повышение точности фазового сдвига, повышение технологичности изготовления.
Влияние на достижение указанных технических результатов оказывают нижеприведенные отличительные признаки. Для уменьшения потерь при суммировании, формировании требуемых нагрузок фазовых контуров и создания развязки контуров, резисторы заменяются на сумматор, состоящий из трансформатора и балансного резистора. Для расширения полосы рабочих частот сумматора, последовательно с балансным резистором которого, вводится цепь, состоящая из конденсатора и индуктивности.
Вместо фазовых контуров второго порядка используются фазовые контуры первого порядка с дополнительными конденсаторами, подключенными между входом и выходом каждого из контуров, и позволяющими корректировать искажения фазочастотной характеристики каждого из фазовых контуров, связанные с тем что, коэффициенты связи между обмотками трансформаторов контуров меньше единицы.
На Фиг.1 приведена схема, широкополосного суммирующего фазовращателя ПЧ.
Фазовращатель состоит из трех фазовых контуров 1, 2, 3 и сумматора 4. Каждый из фазовых контуров, в свою очередь, состоит из трансформатора 6 и конденсаторов 5 и 7. Сумматор состоит из трансформатора 8, балансного резистора 9, индуктивности 10 и конденсатора 11.
Широкополосный суммирующий фазовращатель ПЧ работает следующим образом. Сигналы ПЧ, поступающие на входы 1 и 2 фазовращателя сдвигаются в фазовых контурах 1, 2, 3 друг относительно друга на 90 градусов, затем суммируются в сумматоре 4 и поступают на выход. Входные сопротивления фазовращателя равны удвоенному (100 Ом), а выходное сопротивление стандартному сопротивлению 50 Ом. Включение в фазовращатель дополнительных элементов 4, 5, 10, 11 позволяет расширить полосу рабочих частот, уменьшить потери, повысить точность фазового сдвига, улучшается технологичность изготовления.