СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫЙ КОАКСИАЛЬНО-МИКРОПОЛОСКОВЫЙ ПЕРЕХОД
ULTRA-WIDEBAND COAXIAL-MICROSTRIP TRANSITION

Область применения
Изобретение может быть использовано в области радиолокации, радионавигации, связи, антенно-фидерных системах и измерительной технике для создания надежного соединения коаксиальной и микрополосковой линий, обладающего малым уровнем проходных и возвратных потерь.
Уровень техники
Известен коаксиально-микрополосковый переход (патент US №3662318, 09.05.1972), содержащий металлическое основание, диэлектрическую подложку, на одной стороне которой нанесен токонесущий проводник, и коаксиальный разъем, центральный проводник которого выполнен пружинным и подключен к токонесущему проводнику.
Известен коаксиально-полосковый переход OSM-244-4ASP (справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств. / Под. ред. В.И. Вольмана. М. Радио и связь, 1982, с. 211-213, рис. 4.67а), выбранный за прототип, содержащий корпус, являющийся внешним проводником, внутренний проводник, диэлектрическую втулку, причем соединение внутреннего проводника с токонесущим проводником МПЛ осуществляется клеем.
Основным недостатком данных устройств является небольшой диапазон рабочих частот.
Сущность изобретения
Изобретение направлено на решение технической задачи, связанной с возможностью улучшения технических характеристик коаксиально-микрополоскового перехода, а также с упрощением его монтажа на печатную плату.
Техническим результатом предложенного решения является расширение диапазона рабочих частот коаксиально-микрополоскового перехода в сторону СВЧ.
Технический результат достигается тем, что в сверхширокополосном коаксиально-микрополосковом переходе, содержащем металлический корпус с центральным проводником, согласно предложенному решению соосно продольной оси корпуса выполнено сквозное отверстие со ступенчато изменяющимся диаметром, а центральный проводник, один конец которого выполнен ступенчато, запрессован в диэлектрическую шайбу, запрессованную во внутреннюю втулку, прижатую центрирующей внешней втулкой, при этом воздушный коаксиальный трансформатор образован ступенями корпуса и центрального проводника.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 изображен вид сверху коаксиально-микрополоскового перехода, на фиг. 2 показан продольный разрез А-А устройства, на фиг. 3 показан центральный проводник с местным разрезом в области ламелей, на фиг. 4 изображен продольный разрез А-А устройства с печатной платой, на фиг. 5 показан общий вид устройства с печатной платой.
На фиг. 1-3 обозначено:
1 - металлический корпус;
2 - центральный проводник;
3 - диэлектрическая шайба;
4 - внутренняя втулка;
5 - центрующая поверхность внутренней втулки;
6 - внешняя втулка;
7 - внутренне резьбовое соединение внешней втулки;
8 - внешнее резьбовое соединение внешней втулки;
9 - коаксиальный трансформатор;
10 - первая ступень центрального проводника;
11 - вторая ступень центрального проводника;
12 - ламели центрального проводника;
13 - опорная плоскость соединителя;
14 - резьбовые отверстия;
15 - печатная плата:
16 - пластина;
17 - крепежные винты.
Осуществление изобретения
Изобретение представляет собой двухпортовое пассивное СВЧ-устройство, преобразующее волны типа Т коаксиальной линии в квази-Т волны микрополосковой линии, и наоборот, в широком диапазоне частот.
Коаксиально-микрополосковый переход соосной конструкции содержит металлический корпус 1 цилиндрической формы, покрытый олово-висмутом, внутренняя полость которого является внешним проводником коаксиальной части перехода. Один торец является коаксиальным соединителем тип I, другой торец присоединяется к печатной плате 15. В корпусе 1 соосно продольной оси выполнено отверстие со ступенчато изменяющимся диаметром. Центральный проводник 2, размещенный в корпусе 1, выполнен из бериллиевой бронзы, покрытой золотом. Один конец центрального проводника 2 выполнен ступенчатым и запрессован в диэлектрическую шайбу 3. Первая ступень 10 центрального проводника 2 является посадочной поверхностью для диэлектрической шайбы 3. Диэлектрическая шайба 3 запрессована во внутреннюю втулку 4 и выполняет роль опоры центрального проводника 2. Центрирующая внешняя втулка 6, вкрученная в корпус, прижимает и центрует цилиндрической поверхностью внутреннюю втулку 4. Вторая ступень 11 центрального проводника является внешним проводником воздушного коаксиального трансформатора 9, образованного ступенями полости корпуса 1 и центрального проводника 2.
Монтаж перехода на печатную плату осуществляется следующим образом.
Центральный проводник 2 коаксиально-микрополоскового перехода соединяется с токонесущим проводником микрополосковой линии печатной платы 15 с помощью пайки. Переход фиксируется на печатной плате 15 с помощью пластины 16, прижимаемой крепежными винтами 17, вкручиваемыми в резьбовые отверстия 14, которые выполнены в торце корпуса, перпендикулярно его продольной оси.
Заявляемый сверхширокополосный коаксиально-микрополосковый переход обеспечивает рабочий диапазон частот от 0 до 50 ГГц, уменьшение возвратных и проходных потерь, увеличение коэффициента передачи и также упрощение монтажа перехода на печатную плату.
Экспериментально были получены следующие частотные зависимости (два перехода, соединенных «напроход» микрополосковой линией копланарного типа длиной 2,5 см, выполненной на материале Rogers 4350 В):
- коэффициент передачи не хуже минус 4 дБ;
- возвратные потери в диапазоне частот от 0 до 40 ГГц
не более минус 24 дБ, в диапазоне частот 40-50 ГГц не более минус 20 дБ.