УПРАВЛЯЕМЫЙ КОРРЕКТОР НАКЛОНА АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАКТОВ СВЧ

Полезная модель относится к области радиотехники и может использоваться для выравнивания амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) трактов СВЧ.
Известно корректирующее устройство (патент ФРГ №2734436 от 31.05.79 г.), содержащее подключенные к регулярной линии через поглощающие резисторы четвертьволновые шлейфы. Недостатком этого устройства является фиксированное значение вносимого ослабления и частоты настройки шлейфов, что не позволяет корректировать любые амплитудно-частотные характеристики.
Известен также корректор (А.с. №1232086 от 23.10.84 г.), принятый за прототип, содержащий включенные в диагональные плечи четвертьволнового отрезка связанных линий управляемые фильтры на полуволновых резонаторах. Недостатком прототипа является фиксированная величина связи дополнительных отрезков линии передачи с режекторными фильтрами, что обуславливает неизменное значение максимального ослабления, вносимого корректором.
Целью предлагаемой полезной модели является расширение рабочей полосы частот и линейной составляющей искажения АЧХ путем введения элементов регулировки глубины коррекции амплитуды.
Для достижения указанной цели предлагается управляемый корректор наклона АЧХ трактов СВЧ, содержащий квадратурный направленный ответвитель (КНО) на связанных линиях, в диагональные плечи которого включены одинаковые отражающие ячейки с частотно-зависимыми коэффициентами отражения, который выбирается таким образом, чтобы модуль коэффициента отражения был максимальным на тех частотах рабочего диапазона, где требуется максимальный коэффициент передачи.
Согласно полезной модели, введены два управляемых аттенюатора (например, p-i-n диод, СВЧ транзистор, микросхема аттенюатора СВЧ) при этом каждый управляемый аттенюатор включен между каждым диагональным плечом КНО и отражающей ячейкой. Частотная зависимость коэффициента передачи отражающей ячейки определяется в каждом конкретном случае, например, используется отрезок микрополосковой линии.
Введение двух управляемых аттенюаторов позволяет изменять величину связи КНО с отражающей ячейкой и, соответственно, регулировать глубину коррекции без перестройки отражающей ячейки по частоте.
Сочетание отличительных признаков и свойств предлагаемой полезной модели управляемого корректора наклона амплитудно-частотной характеристики трактов СВЧ, в доступной литературе не обнаружено, поэтому предлагаемая полезная модель соответствует критерию новизны.
На фиг. приведена структурная электрическая схема предлагаемого корректора наклона АЧХ.
Корректор имеет вход 1, выход 2, содержит КНО 3, одинаковые отражающие ячейки 5, включенные в диагональные плечи КНО 3, управляемые аттенюаторы 4.
Корректор наклона амплитудно-частотной характеристики трактов СВЧ содержит КНО на связанных линиях, в диагональные плечи которого включены одинаковые отражающие ячейки с частотно-зависимыми коэффициентами отражения, который выбирается таким образом, что бы коэффициент отражения был максимальным на тех частотах рабочего диапазона, где требуется максимальный коэффициент передачи. Реализация частотной зависимости коэффициента передачи отражающей ячейки определяется в каждом конкретном случае, например, может использоваться отрезок микрополосковой линии.
Управляемый микрополосковый корректор наклона АЧХ трактов СВЧ работает следующим образом: поступающий на вход 1 сигнал, делится на две равные части между диагональными плечами КНО 3 и отражается от входов корректирующих звеньев, образованных аттенюатором 4 и отражающей ячейкой 5. Коэффициент отражения определяется электрической длиной отражающей ячейки 5 и сопротивлением аттенюатора 4. Отраженные от входов корректирующих звеньев сигналы синфазно складываются на выходе 2 и поступают в нагрузку. На вход 1 отраженные от входов корректирующих звеньев сигналы не поступают, т.к. их фазы сдвинуты на 180°. Для обеспечения согласования корректора по входу и выходу корректирующие звенья должны быть идентичны во всем диапазоне частот и регулировки.
На частоте, соответствующей узлу высокочастотного тока на входе отражающей ячейки 5, потери корректора минимальны. При изменении частоты потери в управляемом аттенюаторе будут расти и достигнут максимума на частоте, соответствующей пучности высокочастотного тока на входе отражающей ячейки 5. Потери также зависят от величины коэффициента передачи аттенюатора 4 и будут наибольшие при максимальных потерях в аттенюаторе. Регулируя коэффициент передачи аттенюатора 4 внешним управлением, способ управления зависит от реализации аттенюатора и на фиг. не показан, можно изменять наклон частотной характеристики корректора и, тем самым, компенсировать искажения АЧХ. Обычно потери в длинном СВЧ тракте возрастают с ростом частоты по линейному закону. В этом случае резонансные частоты отражающей ячейки 5 выбираются равными верхней частоте рабочего диапазона частот, а аттенюатор 4 уменьшает сигнал так, чтобы ослабление, вносимое корректором на нижней частоте рабочего диапазона частот, компенсировало наклон АЧХ тракта.
На предприятии ФГУП «РНИИРС» были изготовлены варианты макетов описанного управляемого корректора наклона АЧХ на основе p-i-n диодов, микросхем плавных и дискретных СВЧ аттенюаторов. Получены следующие результаты: в полосе частот от F/2 до F затухание меняется по линейному закону от 14 до 2 дБ при коэффициенте стоячей волны по напряжению не более 1.3 и отклонении ±0.3дБ от линейности. Указанный корректор позволяет улучшить параметры приемопередающей аппаратуры радиосвязи.