RU2472259C1 - Power divider - Google Patents
Power divider Download PDFInfo
- Publication number
- RU2472259C1 RU2472259C1 RU2011133729/07A RU2011133729A RU2472259C1 RU 2472259 C1 RU2472259 C1 RU 2472259C1 RU 2011133729/07 A RU2011133729/07 A RU 2011133729/07A RU 2011133729 A RU2011133729 A RU 2011133729A RU 2472259 C1 RU2472259 C1 RU 2472259C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power divider
- pass filter
- output
- length
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в качестве схем сложения транзисторных усилителей мощности (УМ), используемых в предварительных и оконечных каскадах. Область применения - дециметровый, метровый и нижняя часть сантиметрового диапазона.The invention relates to techniques for superhigh frequencies (microwave) and can be used as addition circuits for transistor power amplifiers (PAs) used in preliminary and terminal stages. Scope - decimeter, meter and lower part of the centimeter range.
Известен делитель мощности, содержащий входное плечо, подключенное через четвертьволновые отрезки линии передачи (ОЛП) к выходным плечам, при этом между выходными плечами включен балластный резистор, а к его средней точке подключен шлейф, короткозамкнутый на конце (а.с. №1798840, СССР, Н01Р 5/12).A power divider is known that contains an input arm connected through quarter-wave segments of a transmission line (OLP) to the output arms, while a ballast resistor is connected between the output arms, and a loop shorted at the end is connected to its midpoint (AS No. 1798840, USSR H01P 5/12).
Однако в указанном делителе мощности коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) входа равно КСВН нагрузки. В связи с этим, такое устройство не предназначено для работы с рассогласованными нагрузками.However, in the indicated power divider, the standing wave voltage coefficient (VSWR) of the input is equal to the VSWR of the load. In this regard, such a device is not designed to work with mismatched loads.
Кроме того, известен делитель мощности (Гурова И.И. Влияние частотных свойств СВЧ-мостов на широкополосность усилительных каскадов со сложением мощности // Известия вузов, 1974, том 17, №10), являющийся прототипом предлагаемого изобретения и содержащий входное плечо, подключенное через четвертьволновые (ОЛП) к выходным плечам, где между ними включен балластный резистор, при этом на одном из выходов подключен четвертьволновый ОЛП.In addition, the power divider is known (Gurova II, Influence of the frequency properties of microwave bridges on the broadband amplification stages with power addition // University News, 1974, volume 17, No. 10), which is a prototype of the invention and contains an input arm connected through quarter-wave (OLP) to the output arms, where a ballast resistor is connected between them, while a quarter-wave OLP is connected at one of the outputs.
Однако указанный делитель мощности обладает свойством квадратурности лишь на центральной частоте диапазона (f0), и КСВН входа имеет узкую полосу при любых значениях сопротивления нагрузки (Rн).However, the indicated power divider has the quadrature property only at the center frequency of the range (f 0 ), and the VSWR of the input has a narrow band at any values of the load resistance (R n ).
Задачей предлагаемого изобретения является расширение полосы КСВН входа делителя мощности при любых значениях Rн, за счет обеспечения свойства квадратурности в широкой полосе частот.The objective of the invention is the expansion of the band VSWR input of the power divider at any values of R n , due to the provision of the quadrature property in a wide frequency band.
Поставленная задача достигается тем, что в известном делителе мощности, содержащем входное плечо, подключенное через четвертьволновые ОЛП к выходным плечам, где между ними включен балластный резистор, в одно выходное плечо введен фильтр верхних частот (ФВЧ), а в другое - ОЛП длиной λ/8, являющийся фильтром нижних частот (ФНЧ).The problem is achieved in that in the well-known power divider containing the input arm connected via quarter-wave OLP to the output arms, where a ballast resistor is connected between them, a high-pass filter (HPF) is inserted in one output arm and an λ / V length λ / 8, which is a low pass filter (LPF).
На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 изображено изменение набега фазы от частоты; на фиг.3 изображено отклонение разности фаз выходов от значения 1,57 рад; на фиг.4 - КСВН третьего плеча при рассогласованной нагрузке в 300 м; на фиг.5 - КСВН третьего плеча при рассогласованной нагрузке в 100 Ом.Figure 1 shows the structural diagram of the proposed device; figure 2 shows the change in phase incursion from frequency; figure 3 shows the deviation of the phase difference of the outputs from the value of 1.57 rad; figure 4 - VSWR of the third shoulder with a mismatched load of 300 m; figure 5 - VSWR of the third shoulder with a mismatched load of 100 ohms.
Предлагаемый делитель мощности (фиг.1) содержит:The proposed power divider (figure 1) contains:
Входное плечо (1), подключенное через четвертьволновые ОЛП (2) к выходным плечам (3, 4), где между выходными плечами включен балластный резистор (5). ОЛП длиной λ/8 (6) подключен к выходному плечу 4. Этот отрезок длиной λ/8 (6) выполняется из ОЛП, соответствует электрической длине 45°, выполняет роль ФНЧ. Описан в: Маттей Д.Л., Янг Л., Джонс Е.М.Т. Фильтры СВЧ. Согласующие цепи и цепи связи. М., Связь, 1972, том I, 222 с. ФВЧ (7) дуален по отношению к ФНЧ, подключается к выходному плечу 3. ФВЧ (7) представляет собой три конденсатора, включенных последовательно, между ними - две катушки индуктивности, закороченные на землю. ФВЧ описан в: Маттей Д.Л., Янг Л., Джонс Е.М.Т. Фильтры СВЧ. Согласующие цепи и цепи связи. М., Связь, 1972, том I, 222 с. Нагрузка (8, 9) подключается к 6 и 7 соответственно.The input arm (1) connected through quarter-wave OLP (2) to the output arms (3, 4), where a ballast resistor (5) is connected between the output arms. An OLP of length λ / 8 (6) is connected to the output arm 4. This segment of length λ / 8 (6) is made of OLP, corresponds to an electric length of 45 °, and acts as a low-pass filter. Described in: Matthew D.L., Young L., Jones E.M.T. Microwave filters Matching and communication chains. M., Communication, 1972, volume I, 222 p. The high-pass filter (7) is dual to the low-pass filter, it is connected to the output arm 3. The high-pass filter (7) consists of three capacitors connected in series, between them two inductors shorted to ground. HPF is described in: Matthew D.L., Young L., Jones E.M.T. Microwave filters Matching and communication chains. M., Communication, 1972, volume I, 222 p. The load (8, 9) is connected to 6 and 7, respectively.
Делитель мощности работает следующим образом:The power divider works as follows:
Если в одно из плеч делителя мощности (ДМ) включить ОЛП длиной λ/8 (6), что соответствует набегу фазы - 45°, а в другую структуру ФВЧ (7), имеющую положительное значение набега фазы, то ДМ будет обладать свойством квадратурности (фиг.2). То есть используется дуальная зависимость фазового набега в ФНЧ (6) и ФВЧ (7). Таким образом, разность фаз между двумя выходами будет составлять 90° на средней частоте диапазона, что обеспечивает квадратурность, а разность фаз (∆ϕ)в полосе частот будет меняться по закону:If one of the arms of the power divider (DM) includes an OLP of length λ / 8 (6), which corresponds to a phase incursion of 45 °, and to another HPF structure (7), which has a positive phase incidence, then the magnetic field will have the quadrature property ( figure 2). That is, the dual dependence of the phase incursion in the low-pass filter (6) and high-pass filter (7) is used. Thus, the phase difference between the two outputs will be 90 ° at the middle frequency of the range, which ensures quadrature, and the phase difference (∆ϕ) in the frequency band will change according to the law:
где f - текущая частота рабочего диапазона;where f is the current frequency of the operating range;
f0 - центральная частота рабочего диапазона.f 0 is the center frequency of the operating range.
Изменение набега фазы от частоты для такой комбинации приведено на фиг.2. В связи с этим, свойство квадратурное, то есть обеспечение равенства разности фаз на выходных нагрузках Rн, будет наблюдаться в более широкой полосе частот.The change in phase shift from frequency for such a combination is shown in Fig.2. In this regard, the quadrature property, that is, ensuring the equality of the phase difference at the output loads R n , will be observed in a wider frequency band.
Таким образом, для прототипа свойства квадратурное нарушаются при расстройке от центральной частоты - фиг.3, где проиллюстрировано отклонение разности фаз выходов от значения 90º (или 1,57 рад) при частотной расстройке f/f0 (здесь f - текущее значение частоты), для Rн=10Rвхода, где Rвхода - сопротивление со стороны входа. Из фиг.3 видно, что для прототипа квадратурность обеспечивается лишь в относительно узкой полосе частот, по сравнению с предлагаемым ДМ.Thus, for the prototype, the quadrature properties are violated when detuning from the central frequency - Fig. 3, where the deviation of the phase difference of the outputs from the value of 90º (or 1.57 rad) is illustrated for the frequency detuning f / f 0 (here f is the current frequency value), for R n = 10R input , where R input is the resistance from the input side. From figure 3 it is seen that for the prototype quadrature is provided only in a relatively narrow frequency band, compared with the proposed DM.
Если рассмотреть пример с частотой f0=1 ГГц при работе на рассогласованную нагрузку в 30 Ом (фиг.4), то для уровня КСВН=1,25:If we consider an example with a frequency f 0 = 1 GHz when working on a mismatched load of 30 Ohms (figure 4), then for the level of VSWR = 1.25:
прототип обладает относительной полосой W=26%;the prototype has a relative band of W = 26%;
предлагаемый ДМ обладает относительной полосой W=40%.the proposed DM has a relative band of W = 40%.
При работе на рассогласованную нагрузку в 100 Ом (фиг.5) для уровня КСВН=1,25:When working on a mismatched load of 100 ohms (figure 5) for the level of VSWR = 1.25:
прототип обладает относительной полосой W=35%;the prototype has a relative band of W = 35%;
предлагаемый ДМ обладает относительной полосой W=60%.the proposed DM has a relative band of W = 60%.
Таким образом, предлагаемое решение обеспечивает расширение полосы КСВН входа делителя мощности при любых значениях Rн, за счет обеспечения свойства квадратурности в широкой полосе частот.Thus, the proposed solution provides the expansion of the band VSWR input of the power divider at any values of R n , due to the provision of the quadrature property in a wide frequency band.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011133729/07A RU2472259C1 (en) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | Power divider |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011133729/07A RU2472259C1 (en) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | Power divider |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2472259C1 true RU2472259C1 (en) | 2013-01-10 |
Family
ID=48806246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011133729/07A RU2472259C1 (en) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | Power divider |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2472259C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559711C2 (en) * | 2013-05-21 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Power divider |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3530407A (en) * | 1968-12-16 | 1970-09-22 | Microwave Ass | Broadband microstrip hybrid tee |
SU496625A1 (en) * | 1974-02-13 | 1975-12-25 | Московский институт электронной техники | Power divider |
SU807415A1 (en) * | 1978-10-12 | 1981-02-23 | Новосибирский электротехнический институт | Power divider |
US4577167A (en) * | 1982-12-03 | 1986-03-18 | Westinghouse Electric Corp. | Microstrip line branching coupler having coaxial coupled remote termination |
US4901042A (en) * | 1987-04-01 | 1990-02-13 | Tokyo Keiki Co. | High frequency power divider |
SU1798840A1 (en) * | 1990-11-11 | 1993-02-28 | Novosibirsky Elektrotech Inst | Power divider |
RU2022421C1 (en) * | 1991-02-01 | 1994-10-30 | Московский научно-исследовательский институт "Агат" | Three-phase power splitter |
RU2137264C1 (en) * | 1996-08-08 | 1999-09-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Radio-frequency power adder/divider |
RU2258280C1 (en) * | 2003-12-08 | 2005-08-10 | Научно-исследовательское учреждение Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения РАН | Controlled power splitter |
RU2324266C2 (en) * | 2006-02-20 | 2008-05-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Microstrip dual channel splitter |
-
2011
- 2011-08-10 RU RU2011133729/07A patent/RU2472259C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3530407A (en) * | 1968-12-16 | 1970-09-22 | Microwave Ass | Broadband microstrip hybrid tee |
SU496625A1 (en) * | 1974-02-13 | 1975-12-25 | Московский институт электронной техники | Power divider |
SU807415A1 (en) * | 1978-10-12 | 1981-02-23 | Новосибирский электротехнический институт | Power divider |
US4577167A (en) * | 1982-12-03 | 1986-03-18 | Westinghouse Electric Corp. | Microstrip line branching coupler having coaxial coupled remote termination |
US4901042A (en) * | 1987-04-01 | 1990-02-13 | Tokyo Keiki Co. | High frequency power divider |
SU1798840A1 (en) * | 1990-11-11 | 1993-02-28 | Novosibirsky Elektrotech Inst | Power divider |
RU2022421C1 (en) * | 1991-02-01 | 1994-10-30 | Московский научно-исследовательский институт "Агат" | Three-phase power splitter |
RU2137264C1 (en) * | 1996-08-08 | 1999-09-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Radio-frequency power adder/divider |
RU2258280C1 (en) * | 2003-12-08 | 2005-08-10 | Научно-исследовательское учреждение Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения РАН | Controlled power splitter |
RU2324266C2 (en) * | 2006-02-20 | 2008-05-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Microstrip dual channel splitter |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559711C2 (en) * | 2013-05-21 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Power divider |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007282231A5 (en) | ||
CN104407181B (en) | A kind of test fixture | |
RU2459349C2 (en) | Tunable lc band-pass filter | |
CN102355222A (en) | Impedance matching system and impedance matching device | |
KR101207228B1 (en) | Unequal dual band power divider using lumped elements | |
US20160126612A1 (en) | Balun for converting between multiple differential signal pairs and a single-ended signal | |
RU2472259C1 (en) | Power divider | |
US7956702B2 (en) | Balun | |
Yang et al. | Compact and high-performance low-temperature co-fired ceramic balun filter using the hybrid resonator and symmetric four-port network | |
Liang et al. | An independently tunable dual-band filter using asymmetric λ/4 resonator pairs with shared via-hole ground | |
RU2429560C1 (en) | Band-pass piezoelectric filter | |
RU2601533C1 (en) | Power divider | |
KR101441111B1 (en) | Band pass filter with parallel coupled line for improving selectivity | |
WO2015186578A1 (en) | Phase-shift circuit | |
CN111384908A (en) | Power divider circuit, power divider and design method of power divider circuit | |
RU2732966C1 (en) | Wideband modification of high-frequency key power amplifier | |
JP2015103957A (en) | Impedance matching circuit and high-frequency amplifier | |
Lin et al. | Miniaturized dual-mode ring resonator bandpass filter with a wide passband | |
RU2517323C1 (en) | Tunable band-pass arc-filter | |
Adoum et al. | Switchable matched band-stop filter for high power interference mitigation | |
JP6135316B2 (en) | Harmonic suppression circuit | |
RU156595U1 (en) | POWER DIVIDER | |
EP2659545A1 (en) | A waveguide based five or six port circuit | |
CN211063582U (en) | Power divider circuit and power divider | |
RU158850U1 (en) | POWER DIVIDER |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160811 |