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:

[EVS]

Попробовал смоделировать в EM ответвитель с такими треугольниками. Не заметил никакого их влияния на характеристики .

Надеюсь, вы моделировали симметричную полосковую линию?

Есть идея.
Посмотрите на графиках S-параметров, что получилось при зазоре 5,2mm.

Есть идея, что это традиционный глюк МВО.

[Proffessor]

Есть идея, что это традиционный глюк МВО.

Это что, схемный симулятор ADS? Ну допустим, схемный симулятор MWO глючит. Но вот Вам результат электромагнитного симулятора MWO. Хорошее совпадение с Вашими графиками налицо. Надеюсь, Вы не будете возражать, что наш НО начиная примерно с частоты 680MHz (на Вашем графике 750MHz), где пересекаются кривые S21 и S41, превращается из обратнонаправленного классического в прямонаправленный. И, заметьте, коэффициент направленности S41-S21 растет с ростом частоты, что позволяет надеяться на то, что с увеличением геометрической длины НО можно обеспечить приемлемый коэффициент направленности в заданном диапазоне частот 830-1280MHz.

Сообщение отредактировал Proffessor - Dec 3 2011, 17:05

Эскизы прикрепленных изображений

 

[EVS]

наш НО начиная примерно с частоты 680MHz (на Вашем графике 750MHz), где пересекаются кривые S21 и S41, превращается ..

Наш НО с ростом частоты плавно превращается из четвертьволнового в полуволновый. И на полуволновой частоте благодаря квазиТЕМовости изоляция будет вообще бесконечной. Теоретически. В одной точке. Реально в полосе 40% .. ну, возможно удастся выжать 10-15dB. Ценой удвоения длины, увеличения потерь вдвое и росту неравномерности связи в диапазоне.
Любопытно другое, у автора есть рабочий НО на ФАФе. Неужели при простом переносе его на дуроид он превращается в полный хлам?

[Proffessor]

Наш НО с ростом частоты плавно превращается из четвертьволнового в полуволновый. И на полуволновой частоте благодаря квазиТЕМовости изоляция будет вообще бесконечной. Теоретически. В одной точке. Реально в полосе 40% .. ну, возможно удастся выжать 10-15dB. Ценой удвоения длины, увеличения потерь вдвое и росту неравномерности связи в диапазоне.
Любопытно другое, у автора есть рабочий НО на ФАФе. Неужели при простом переносе его на дуроид он превращается в полный хлам?

Действительно, при удлинении НО до 63mm (на дюроиде) на частоте приблизит 980MHz наблюдается глубокий провал S21. Приемлемый коэффициент направленности (>20dB) наблюдается в узкой полосе частот (приблиз. 940-1060MHz), это , наверное и есть тот самый полуволновый резонанс.
Перенос с ФАФ на дюроид эквивалентно увеличению электрической длины в корень(6,15/2,2) = 1,7 раз, что и приводит к нарушению соотношения S21 и S41.
Скорее всего нашему автору придется ради широкополосности применить четвертьволновый вариант со связью 10dB и 100-ваттными балластными резисторами и решать проблему отвода тепла. 1 кW - это не шутка.

Сообщение отредактировал Proffessor - Dec 4 2011, 06:52