CC BY
24
г. Челябинск, Российская федерация e-mail: dydarevn1993@mail.ru С.В. Дударев
Студент 4 курса кафедры конструирования и производство радиоаппаратуры
Южно-Уральский государственный университет г. Челябинск, Российская федерация А.В. Дударев
Студент 4 курса кафедры конструирования и производство радиоаппаратуры
Южно-Уральский государственный университет г. Челябинск, Российская федерация
ПРИМЕНЕНИЕ БЕСКОНТАКТНЫХ ПЕРЕХОДОВ В ОБЪЁМНО-МНОГОСЛОЙНЫХ УСТРОЙСТВАХ ДИАГРАММА ОБРАЗУЮЩЕЙ СХЕМЫ СВЧ И КВЧ ДИАПАЗОНОВ
Аннотация
В статье приводится способ межслойного соединения элементов СВЧ и КВЧ тракта диаграмма образующих устройств при использовании объёмно-модульной концепции их построения.
В большинстве существующих на сегодня радиолокационных комплексах можно в той или иной степени встретить диаграмма образующую схему (ДОС). Под ДОС понимают комплекс устройств, формирующих амплитудно-фазовое распределение, поступающее на антенную решётку с елью формирования диаграмм направленности нужно форм.
До сих пор во многих разрабатываемых компонентах диаграмма-образующей схемы радиоаппаратуры применяются хоть и надёжные, но не обеспечивающие достаточной степени компактности, методики построения РЭС на основе концепции плоскостного расположения микрополосковых или полосковых линий передачи. Данная технология имеет ряд недостатков: избыточные габариты и массу, трудность ремонта и перестройки параметров.
Перечисленные проблемы могут быть решены, если применить объёмно-модульный принцип построения диаграмма-образующих устройств [2]-[4].
Для осуществления межслойной коммутации в объёмно-модульном устройстве выгодно использовать объёмный щелевой переход (рисунок 1). Объёмный щелевой переход размещается на многослойной структуре, состоящей из фольгированных диэлектриков 1 и состоит из двух полосковых линий передачи 2 и одной щелевую линию передачи 3, размещённых на разных сторонах диэлектриков 1. Полосковые линии скрещиваются с щелевой линией и заканчиваются обрывом на расстоянии соответствующему четверти длины волны от места скрещивания.
2
Рисунок 1 - Объёмный щелевой переход
Основным преимуществом объёмного щелевого перехода является: возможность применения на частотах СВЧ и КВЧ, минимальные потери по мощности сигнала в рассчитываемом диапазоне, отличное электродинамическое согласование с линией передачи. Пример динамики изменения коэффициента отражения и передачи в частотном диапазоне для щелевого перехода, рассчитанного на 4.8 ГГц, представлен на рисунке 2.
S-Parameter [Magnitude in dB]
.............................1....... \ \ *---___
................... \ f........................... _____________________________1_______________\
I .............................
Г : .............................
3000 3500 4000 4500 5000 5496.1
Frequency /MHz
Рисунок 2 - Динамика изменения коэффициента отражения S11 и коэффициента передачи S21 от частоты
для объёмного щелевого перехода
Основным недостаткам объёмно-щелевого перехода является чётко выраженная резонансная природа, и как следствие достаточно узкий рабочий частотный диапазон. Тем не менее, существуют способы расширения рабочего частотного диапазона данного устройства. Один из способов заключается в изменении добротности объёмного щелевого перехода. Формула для расчёта его нагруженной добротности может быть представлена в упрощённом виде [1]:
Frequency / MHz
Рисунок 3 - Динамика изменения коэффициента отражения S11 и коэффициента передачи S21 от частоты
для объёмного щелевого перехода
Пример расширения рабочего частотного диапазона при изменении добротности представлен на рисунке 3.
Таким образом, щелевой переход может быть применён для конкретного узкополосного устройства работающего даже на очень больших частотах диапазона КВЧ вплоть до 100 ГГц, в отличие от перемычек, применение которых на таких частотах будет сопровождаться большими потерями мощности и слабым согласованием с линией передачи. Также существуют определённые приёмы по расширению рабочего
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №09/2017 ISSN 2410-6070_
частотного диапазона объёмного щелевого перехода. Список использованной литературы
1. Гвоздев В.И. Объёмные-интегральные схемы СВЧ - элементная база аналоговой и цифровой радиоэлектроники / В.И. Гвоздев, Е.И. Нефёдов. - М.: Наука, 1987. -112 с.
2. Дударев, Н. В. Объёмно-интегральный СВЧ делитель мощности / Н.В. Дударев, А.В. Дударев// Международный инновационный журнал Инновационная наука. Серия «Технические науки». - 2016. -Вып. 12 - Часть 2 - С. 51-53.
3. Дударев, Н. В. Объёмно-щелевой СВЧ делитель мощности / Н.В. Дударев, С.В. Дударев// Международный инновационный журнал Инновационная наука. Серия «Технические науки». - 2017. -Вып. 2 - Часть 1 - С. 45-47.
4. Дударев, Н. В. Разработка гибридного делителя мощности на многослойной структуре / Н.В. Дударев, С.Н. Даровских// Международный инновационный журнал Инновационная наука. Серия «Технические науки». -2016. -Вып. 4 - Часть 3 - С. 100-107.
© Дударев Н.В., Дударев С.В., Дударев А.В., 2017
УДК.621.372
С.В. Дударев
Студент 4 курса кафедры конструирования и производство радиоаппаратуры
Южно-Уральский государственный университет г. Челябинск, Российская федерация
А.В. Дударев
Студент 4 курса кафедры конструирования и производство радиоаппаратуры
Южно-Уральский государственный университет г. Челябинск, Российская федерация
ВЛИЯНИЕ ОБЩЕГО РАЗМЕРА ИЗЛУЧАЮЩЕГО РАСКРЫВА ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЗЕРКАЛА НА ДИАГРАММУ НАПРАВЛЕННОСТИ СПЕЦИАЛЬНОГО ВИДА
Аннотация
В статье приведены результаты исследования влияния общего размера раскрыва цилиндрического зеркала на диаграмму направленности (ДН) специального вида в вертикальной плоскости. Рассматривается формирование косекансной ДН в строго определённом диапазоне углов, определяемых рефлектором. Профиль зеркала рассчитан с помощью метода геометрической оптики.
Ключевые слова
Цилиндрическое зеркало, косекансная диаграмма направленности, метод геометрической оптики.
Введение
Зеркальные антенны с ДН специального вида широко используются в технике радиолокации и радионавигации для облегчения обнаружения цели. Для того чтобы добиться равномерного облучения объектов, находящихся на различной наклонной дальности, но на одинаковой высоте над поверхностью земли, нужно иметь ДН по напряжённости поля в виде косеканса. Такой ДН в вертикальной плоскости обладает цилиндрическое зеркало специального профиля, метод расчёта которого будет приведён далее.
Метод расчёта профиля цилиндрического зеркала
Синтез зеркала, обеспечивающего косекансную ДН антенны, проводится методом геометрической оптики (ГО) [1]. Согласно представлениям ГО, мощность в пучке падающих лучей равна мощности в пучке отражённых лучей, поэтому необходимо установить соотношение В = 9(у), отражающее зависимость углов падающих лучей от отражённых:
