размеры нерегулярностей оказываются соизмеримыми с длиной волны в линии передачи.

Конструктивный недостаток кольцевого направленного ответвителя применительно к микросхемам СВЧ состоит в том, что выходные рабочие плечи не являются смежными. Это затрудняет использование ответвителей в схемах, где необходимо объединение выходных элементов, подключаемых к рабочим выходам кольца. С этой целью иногда используется топология, в .которой один ;из выводов заводится внутрь кольца.

В длинноволновом диапазоне одно или несколько плеч ответвителя изгибаются в виде меандровой линии (рис. 10.28). Такой свернутый направленный ответвитель в 10-сантиметровом диапазоне имеет габариты в 3-4 раза меньше, чем аналогичный ответвитель, выполненный в виде окружности.

Шлейфные направленные ответвители. Шлейфный НО состоит из двух отрезков печатных линий передачи, соединенных между собой с помощью двух и более шлейфов, длины и расстояния между которыми равны четверти длины волны, определенной в печатной линии передачи.

С увеличением числа п шлейфов направленность и диапазонные характеристики шлейфного НО улучшаются. Однако при числе шлейфов более трех волновые сопротивления внешних ветвей становятся настолько большими, что практически не могут быть реализованы в печатном исполнении. В связи с этим в ИС СВЧ наибольшее распространение получили двух- и трехшлейфные НО. На рис. 10.29 приведена схема двухшлейфного направленного ответвителя.

1У /ЩЩШ777777?777777\

Рис. 10.29. Печатйая схема даухшлейфдого отвгетвителя

Оценка влияния различных дестабилизирующих факторов на параметры двухшлейфного НО и сравнение с аналогичными параметрами кольцевого ответвителя свидетельствует о следующем. При работе ответвителей на рассогласованные нагрузки развязка в ко.пьцевом ответвителе оказывается лучше, а согласование входа хуже, чем в шлейфном НО. Для улучшения развязки шлейфного ответвителя нагрузки его рабочих плеч размещают несимметрично со сдвигом на расстоянии /=W4.

Для уменьшения линейных размеров шлейфные ответвители Длинноволнового диапазона выполняются в виде меандровых от-

резков линий (рис. 10.30,6). В коротковолновой части сантиметрового диапазона часто применяется топология в виде окружности длиной Кв с симметричными отводами, отстоящими друг от друга на расстоянии Я,в/4 (рис. Ю.ЗО.е).

Рис. 10.30. Равличные топологии двухшлейфного ответвителя: а - классическая ; б-с плечами в виде меандровых линий; в--в виде кольца

Конструкторско-технологические допуски на геометрические размеры двухщлейфного НО в основном обуславливают изменение волновых сдпротивлений Zi и Z2 отрезков линий и, следова* тельно, отклонение рабочих параметров относительно номинальных значений.

Кроме того, рабочие параметры зависят от нерегулярностей, возникающих в местах Т-соединений шлейфов, соединительных и подводящих линий. Анализ влияния этих нерегулярностей пока-

Оечение 1~1

На симметрачноа полосиовой линии

На минрополос-нодой линии

Сечение I-I

На симметричной палооновой линии

Ни минрополос-навой линии

Рис. 10.31. Печ-атная схема ответвителя а связанных линиях: о. - со слабой боковой связью; б-с сильной ляцевой связью

зывает, что рабочие параметры двухшлейфного НО более критичны к ним, нежели характеристики кольцевого ответвителя.

Шлейфные ответвители имеют конструктивное преимущество перед кольцевыми: их смежные рабочие выходы достаточно просто объединить, когда это требуется, в планарной конструкции ИС СВЧ.

Ответвители на связанных линиях. Полосковая схема ответвителя на связанных линиях (рис. 10.31) состоит из параллельных отрезков линий, связанных равномерно по длине электрической и магнитной связями, причем длина области связи составляет нечетное число четвертей длин волн, определенных в данных отрезках линий. Энергия, проходящая в определенном направлении по первичной линии, ответвляется во вторичную и распространяется по ней в противоположном направлении. Поэтому такие ответвители получили название противонаправленных . Идеальный направленный ответвитель при выполнении указанных в [46] расчетных соотношений в одномодовом приближении обладает идеа.пь-ной направленностью в неограниченном диапазоне частот и полосой постоянного переходного затухания, близкой к октаве. Благодаря широкополосности, а также простоте конструкции, этот ответвитель используется во многих интегральных микросхемах СВЧ.

Полоса пропускания направленного ответвителя на связанных линиях может быть расширена за счет каскадно включенных звеньев равной электрической длины G (рис. 10.32).

Hi Лг

Рис. 10.32. Многозвенный ншравленный ответвитель на ювязакных линиях

Проектирование микрополоскового ответвителя на связанных линиях имеет ряд специфических трудностей. Дело в том, что в таком ответвителе поле (энергия) колебаний нечетного вида в заметной степени вытесняется в воздух, распространяясь над диэлектрической подложкой, тогда как энергия колебаний четного вида почти полностью остается в материале подложки, имеющей высокую диэлектрическую проницаемость. В связи с этим появляется разность коэффициентов распространения колебаний четного и нечетного видов, которая увеличивается с усилением связи. В результате возникают дополнительные частотно зависимые фазовые сдвиги между сигналами во вторичной линии, что ухудшает характеристики ответвителей на связанных линиях. С целью