на сопротивлении R мощность не рассеивается. Теперь предположим, что сигнал подводится к плечу В точку В волны напряжения приходят по двум путям: через сосредоточенное сопротивление R и через два четвертьволновых отрезка; в результате в точке В обеспечивается противофазность двух сигналов.

Рис. 10.38. Кольцевой делитель мощности: а-Схема; б - воэможные топологии

При определенном выборе сопротивления R и волновых сопротивлений четвертьволновых отрезков Zi относительно волновых сопротивлений подводящих линий Zb можно обеспечить равенство по амплитуде двух указанных сигналов и, следовательно, полную компенсацию энергии в точке В делителя. Таким образом, плечи 1 и 2 будут развязаны. При этом половина мощности поступает в плечо 3, а половина - рассеивается на сопротивлении R.

Лучшее согласование трех плеч делителя и лучшая развязка плеч 1 я 2 получаются при условиях:

Z = Zy2, R = 2Z. (10.21)

С целью расширения рабочей полосы частот используются многозвенный делитель мощности со ступенчатой структурой соединительных линий (рис. 10.39) и делитель с нерегулярными (плавно сужающимися) линиями [Zi(a:)] и распределенной резистивной пленкой [?(л;)] (рис. 10.40). Практически такие структуры могут иметь полосы частот более десяти октав.

Рабочие характеристики реальных кольцевых делителей отличаются от теоретических нз-за допусков на длину и ширину проводников, е и h подложки, неоднородностей в местах разветвления, рассогласования подключаемых нагрузок.

в ряде устройств, таких как многоканальные делители и сумматоры мощности, антенные рещетки, используются так называемые бинарные делители мощности, содержащие несколько делителей, каждый из которых делит мощность пополам. Схема четы-

Рис. 10.39. Широкополосный делитель мощности со ступенчатой структурой соединительных линий

Рис. 10.40. Широкополосный делитель мощности с плавно сужающимися линиями и рйюпределеН ной резистивной пленкой R

Рис. 10.41. Соединение трех кольцевых делителей

рехканалБНОго бинарного делителя, состоящая нз трех кольцевых делителей мощности, соединенных между собой отрезками линий длиной h, показана на рис. 10.41. Переходное затухание такого делителя равно удвоенному переходному затуханию одиночного кольцевого делителя, а развязка между входивши плечами разных кольцевых делителей {€24= = С25 = Сз4=Сз5) равна сумме развязки между выходными плечами одиночного делителя .и переходного затухания соединения С12 [46].

10.9. ФАЗОВРАЩАТЕЛИ

Фазовращатели ИС СВЧ чаще всего проектируются на основе ферромагнитных материалов и полупроводниковых диодов.

Полупроводниковые фазовращатели могут быть проходного и отражающего типов. В фазовращателе проходного типа (рис. 10.42,а) с помощью переключающих диодов изменяются входные реактивные проводимости шлейфов, подключенные к отрезку линии передачи, что приводит к дискретному изменению фазового сдвига проходящего сигнала.

Полупроводниковый фазовращатель на два фазовых состояния (рис. 10.42,6) состоит из кольцевого моста и двух диодных фазовращателей отражающего типа с короткозамкнутыми отрезками линий. Входной сигнал, поступающий в плечо 4, отражаясь от плеч 2 и 3 (либо от плоскости включения диодов, либо от зазем-

ленных плоскостей в зависимости от состояния переключающих диодов: режим запирания или пропускания ), проходит в плечо 1. При изменении состояния диодов фазовый сдвиг выходного сигнала изменяется дискретно на величину, соответствующую удвоенной длине /г. Дополнительный отрезок Хв/4 в плече 2 обеспе-

ШШШ /ШШ /Л

..Выход

Феррит

Рис. 10.43. Печаетая схема ферритового фазовращателя с меаадровой линией

Рис. 10.42. ГТолуцровод-виювый фазовращатель: а-проходного типа; б- отражающего типа на два фазовых состояиия

чивает синфазность отраженных сигналов в плечах 2 и 5 и суммирование их в плече 1. Напряжение смещения к диодам подводится через полуволиовые линии с большим сопротивлением (ЮО Ом) и четвертьволновые линии с малым сопротивлением, что обеспечивает малое сопротивление в области диода.

Максимальная рабочая мощность полупроводникового фазовращателя ограничивается тепловой прочностью диода, возможностью теплоотвода поглощенной СВЧ мощности.

Ферритовые фазовращатели характеризуются большой мощностью рассеяния. Они могут быть взаимными и невзаимными. Наиболее известные конструкции взаимных и невзаимных фазовращателей базируются на применении микрополосковой меандровой линии на ферритовон подложке (рис. 10.43). Меандровая конфигурация проводника выбирается для компактности.

Во взаимных фазовращателях подмагничивание подложки производится перпендикулярно ВЧ магнитному полю. Фазовый сдвиг обеспечивается за счет изменения направления магнитных моментов из исходного состояния в такое, когда магнитные моменты параллельны ВЧ магнитному полю. С изменением величины и направления подмагничивания меняются магнитная прони-