Двунаправленный ответвитель, Вопросы по конструированию устройства. Опции

[el coronel]

Здравствуйте.
Сразу прошу прощения, если проблема тривиальная и решение её самоочевидно. Просто получил такое задание, сталкиваюсь с "серьёзной" работой впервые, предоставлен самому себе и боюсь напортачить.
Для контроля падающей и отражённой волн в вч-тракте требуется разработать направленный ответвитель. Предлагается микрополосковая реализация (Duroid, T = 35 мк, Н = 0,64 мм, Er = 6.15) и следующая конструкция: фактически два ответвителя с общей первичной линией, с рабочих плеч вторичных линий сигналы поступает на детекторы соответственно падающей и отражённой волн. То есть при поступлении прямого сигнала часть его ответвляется в детектор падающей волны, при этом детектор отражённой для него оказывается теоретически развязанным. Симметричный случай и для отражённой волны. Первичная линия имеет волновое сопротивление 50 Ом, вторичная 75 Ом. Ослабление 40 дБ.
При моделировании в MWO экспериментально были получены габариты: ширина 50-омной полоски w1=0.9 mm, 75-омной w2=0.6 mm, зазор s=3.6 mm, длина области связи L=38.6 mm.

Вопросы такие: при моделировании получил частотную зависимость параметра C14 (развязка или направленность), которая показывает, что его величина в децибелах гораздо меньше, чем величина С12 (ослабление). На центральной частоте при C12 = 40 дБ величина C14 = 33 дБ.
Может быть, я неверно провожу опыт? Вообще, может быть такое, что в развязанное плечо поступает большая мощность, чем в рабочее? Я читал, что в МПЛ ответвителях при ослаблении связи значительно уменьшается направленность, но не до такой же степени. Ведь величина направленности в теории вообще бесконечна.

И второй вопрос - это конструкция. Можно ли разместить все три полоска подряд или ответвители нужно разносить друг от друга вдоль общей первичной линии?

Заранее благодарю!

Устроено всё должно быть так:

[el coronel]

Emp-файл - в студию!

Прикрепил к сообщению. Там, собственно, ничего особенного. Исследовал я лишь одну половину двунаправленной системы, чтобы проверить, какова будет частотная зависимость коэффициента передачи из плеча 1 в плечо 4 (ведь это и есть направленность? или это развязка? признаться, запутался я в терминах уже).

Можно. А еще можно попробовать вообще сделать с одним связанным участком, т. е. в качестве согласованной нагрузки использовать сами детекторы (при условии, что они будут выполнять эти функции для Ваших режимов) - для ответвителя на падающую волну функцию нагрузки в канале, ответвляющем отраженнную волну, будет выполнять детектор отраженной волны и наоборот.
А вообще, посмотрите по расчету полосковых ответвителей, например, справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств Вольмана или другую литературу, которой по данной теме достаточно много.

Спасибо. Этот вариант рассматривался, но тут очень важно обеспечить хорошее согласование нагрузки в развязанном плече, а если туда поставить детектор, согласование будет хуже.
Книжек действительно полно, но таких, чтобы была хорошо изложена практическая часть, мне почти не встречалось. Вольмана, признаться, ещё не читал.

Верно для ТЕМ, но не для квази.
Посмотрите A New Directional Coupler Design with High Directivity for PCS and IMT-2000 , любопытно.

Большое спасибо, интересная статья. Я сейчас спрошу, наверное, ужасную вещь, но правильно ли я понял, что 45 градусные срезы предлагается авторами как способ улучшения направленных свойств ответвителя?

Сообщение отредактировал el coronel - Dec 1 2011, 05:13

Прикрепленные файлы

 expl.rar ( 7.06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 42

 

[EVS]

...правильно ли я понял, что 45 градусные срезы предлагается авторами как способ улучшения направленных свойств ответвителя?

Нет, не срезы. Основная идея - это введение компенсирующих емкостей (при_пОсредстве triangle grounding area) на обоих концах связанных линий в отличии от практически одноэлементной мотороловской классики:
M. Dydyk, “Microstrip directional couplers with ideal performance via single-element compensation,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 47, no. 6, pp. 956–964, 1999.