МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СВЧ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к радиотехническим приборам, используемым в трактах антенно-фидерных устройств (АФУ) различного применения, в частности, в трактах ракет.
Современные телеметрические антенно-фидерные тракты ракет включают в себя множество приборов, выполняющих различные функции, так, например, для защиты выходных каскадов радиопередатчиков используются ферритовые циркуляторы, для переключения линий передачи с одной антенны на другую используются переключатели, для поглощения отраженной энергии от антенны используются оконечные нагрузки и, наконец, для контроля работоспособности самого тракта используются измерители модуля коэффициента отражения и т.д.
Все эти приборы в тракте, в основном, соединены с помощью коаксиальных радиочастотных кабелей с соединителями СВЧ.
Межприборные кабельные соединители ухудшают электрические характеристики тракта из-за появления паразитных отражений энергии, ухудшающих согласование всего тракта и вносящие дополнительные затухания в тракт.
Устранение в антенно-фидерном тракте механических межприборных кабельных связей повышает надежность тракта.
Это достигнуто в патенте РФ №128786 с приоритетом от 30.09.2012 г., за счет создания единого блока из модулей СВЧ, входы и выходы которых объединены микрополосковой платой с помощью пайки. Данное устройство выбрано в качестве прототипа. Оно содержит высокочастотный полосковый модуль в виде металлического коробчатого корпуса, в котором размещена микрополосковая плата с П-образной линией передачи, внутри которой выполнена другая подобная плата с зазором между первой, образующая с подключенной к одному из концов согласованной по волновому сопротивлению нагрузкой, а к другому детекторной секцией, направленный ответвитель с боковой электромагнитной связью и коаксиальные выводы, при этом на другом металлическом коробчатом корпусе с коммутационной платой установлены навстречу топологиям микрополосковых плат два упомянутых модуля, их ВЧ выводы и выводы с детекторных секций распаяны на соответствующие проводники коммутационной платы, а эти выводы гальванически соединены с соответствующими ВЧ разъемами и выводами НЧ адаптера.
Недостатком прототипа является его малая функциональность, т.е. измерение только модуля коэффициента отражения.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства.
Поставленная задача решается тем, что предложено многофункциональное устройство, содержащее модули СВЧ, установленные на общем основании и соединенные между собой микрополосковой платой, расположенной внутри общего основания, а также коаксиальные СВЧ соединители, установленные на стенках общего основания, и НЧ адаптер, при этом в нем дополнительно установлен коаксиальный СВЧ соединитель, внутренняя жила которого соединена с основной линией передачи с помощью дополнительной линией передачи через переключатель в виде электромагнитного реле, циркулятора, установленного на основании и соединенного контактами с входом, выходом и оконечной нагрузкой, при этом модули СВЧ выполнены однотипными и установлены таким образом, что образуют датчики модуля коэффициента отражения.
Предложенное устройство позволяет измерять не только модуль коэффициента отражения, но и направить отраженную от антенны часть энергии через циркулятор в оконечную нагрузку, защитив тем самым выходные каскады передатчика. Кроме того, с помощью реле производится переключение с одной антенны на другую. При этом модуль подавления шума из-за искрения при переключении контактов реле позволяет исключить сбои при передаче радиосигналов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3. Для наглядности фиг. 3 повернута. На чертежах изображены: 1 - общее основание; 2 - микрополосковая плата; основная линия передачи, состоящая из отрезков 3…9; 10 - дополнительная линия передачи; 11, 12 - соединители СВЧ; 13 - дополнительный СВЧ соединитель; 14 - переключатель; 15 - модуль подавления шума, возникающего из-за искрения между контактами реле контактов реле во время их переключения; 16…19 - модули СВЧ с направленными ответвителями и детекторными секциями, преобразующими СВЧ сигналы в НЧ сигналы; 20 - оконечная нагрузка; 21 - НЧ адаптер, на контакты которого подается НЧ сигнал, полученный путем детектирования СВЧ сигнала. Кроме того, через адаптер передается управляющее напряжение на контакты переключателя. 22 - циркулятор для защиты выходного каскада передатчика от отраженной электромагнитной энергии антенны; 23 - линия передачи, соединяющая контакт циркулятора с оконечной нагрузкой 20.
Многофункциональное устройство разработано для разделяющегося летательного аппарата (ЛА). В нем СВЧ соединитель 11 является входом в устройство, а через соединитель 12 подключена бортовая антенна, установленная на стартовой ступени ЛА. При разделении ЛА в многофункциональном устройстве с помощью переключателя 14 происходит отключение соединителя 12 и подключение соединителя 13, соединяющего дополнительную линию передачи с антенной, установленной на маршевой ступени. Передатчик и данная полезная модель установлены на маршевой ступени и обеспечивают передачу телеметрической информации с борта ЛА на наземную приемную станцию. Здесь СВЧ - сверхвысокие частоты. НЧ-низкие частоты.
С помощью данного устройства в непрерывном режиме осуществляется надежная передача телеметрической информации на всей траектории полета ЛА, т.к. выходные каскады передатчика защищены от отраженного сигнала, исключено воздействие шумовых помех на рабочий сигнал при переключении передатчика с одной антенны на другую. Кроме того, сохранена функция контроля работоспособности тракта АФУ путем измерения отражения в собственном тракте.
Техническим результатом полезной модели является расширение ее рабочих функций.