1. Краткая теория
В настоящее время область применения радиоэлектронных средств расширяется, комплексы радиосистем становятся все более сложными, это полностью относится и к радиотехнике СВЧ диапазона. В связи с расширением физических возможностей радиоэлектронной аппаратуры во многих случаях необходимо не только излучать и принимать СВЧ сигнал, но также производить его обработку и преобразование, поэтому усложняются СВЧ схемы и в прежнем исполнении становятся громоздкими, поэтому возникает необходимость создания миниатюрных схем работающих в СВЧ диапазоне.
Миниатюризация схемных решений радиоаппаратуры в настоящее время реализуется с помощью гибридных пленочных и твердотельных микросхем. Наибольшие успехи в этом плане были достигнуты в области низких частот. Однако методы конструирования и технология изготовления низкочастотных схем не могут быть перенесены на схемы СВЧ диапазона, так как между этими устройствами в микроисполнении существует большое количество различий.
К радиотехническим устройствам СВЧ-диапазона предъявляются жесткие требования по снижению себестоимости, повышению надежности, уменьшению габаритов и веса. Сегодня вес и габариты стали факторами, ограничивающими применение СВЧ аппаратуры, особенно в мобильных установках – на борту наземного и водного транспорта, не говоря уже о летательных аппаратах. Поэтому использование миниатюризации и миниатюризации элементов и узлов на СВЧ в современной радиоэлектронике является актуальной задачей.
По сравнению с обычной аппаратурой микрополосковые и полосковые схемы более трудоемки в разработке, поскольку связь между элементами схемы за счет краевых полей и полей излучения более трудно поддается учету, расчет многих элементов схемы производится приближенно, а подстройка готовых схем затруднена. Окончательные размеры схем приходится отрабатывать путем перебора множества вариантов. Широкое развитие и распространение полосковой и микрополосковой техники обусловлено тем, что к ее изготовлению можно применить технологию печатных плат, например, травление печатных проводников или вакуумное напыление.
Возможно вы искали - Курсовая работа: Кабельный тестер, выполняющий проверку состояния линии
Применение интегральной технологии позволяет с успехом решать задачи по созданию АФУ при весьма жестких и противоречивых требованиях к электродинамическим, аэродинамическим, габаритным, весовым, стоимостным, конструктивным и другим параметрам.
1.1 Мосты и делители мощности
В технике СВЧ мостовые схемы обычно используются как делители мощности на два канала (в равных отношениях при высокой развязке между ними) и как балансные смесители с высокой развязкой между входными каналами. При использовании мостовой схемы в качестве делителя, энергия подается в плечо 1, распределение мощности энергии происходит в равном соотношении между плечами 2 и 4, а при подаче мощности в плечо 2 энергия распределяется между плечами 1 и 3. В первом случае в плече 3, а во втором – в плече 4 устанавливается оконечная нагрузка. При использовании мостовой схемы в качестве смесителя энергия подается в плечи 1 и 3, выходными плечами будут 2 и 4.
1.2 Кольцевые и шлейфные мостовые схемы
Мостовые схемы в виде кольца характеризуются следующими основными параметрами:
Похожий материал - Курсовая работа: Преобразование сигналов и помех радиотехническими цепями
– развязкой между каналами, которая определяется по формуле
где Р2 и Р4 – величины мощностей на выходных каналах (при подаче мощности в 1 канал);
– делением мощности по выходным каналам.
Расчет мостовой схемы сводится к определению среднего диаметра dср и ширины кольца bк при заданных значениях волнового сопротивления Z0 питающей линии и рабочей длине волны λ0. Расстояние между осями должно быть 
, а по длинной стороне 
. Длина средней линии кольца определяется из формулы 
из этой формулы 
.
Очень интересно - Курсовая работа: Модернізація пристроїв автоматики і телемеханіки ділянки залізниці на базі мікропроцесорних технічних засобів
Волновое сопротивление кольца Zк определяется из соотношения 
.
Рис. 1. Конструкция кольцевого моста
Ширина полоски кольца Wк определяется аналогично ширине основной полоски. Для большей компактности мостовую схему можно выполнить в виде прямоугольника.
Вам будет интересно - Контрольная работа: Пожарная автоматика
Рис. 2. Конструкция шлейфного моста
Такая схема называется шлейфной. Размеры прямоугольника определяются по формуле
Волновое сопротивление полосок прямоугольной мостовой схемы определяется из выражения
Похожий материал - Курсовая работа: Проектирование междугородной кабельной линии связи
Ширина полоски шлейфа определяется аналогично ширине основной полоски по формуле.
1.3 Бинарные делители мощности
Бинарным делителем мощности (БДМ) называют 2|1+N|-полюсник, содержащий N-1 делителей, каждый из которых делит мощность пополам. Одиночные делители в общем случае соединены между собой одинаковыми отрезками линий длиной lc . В частных случаях lc = 0 и делители соединяются между собой непосредственно. Структура БДМ определяется числом N = 2n (n = 1, 2, 3, …) каналов деления. При этом: n = 1; N = 2 – одиночный делитель; (2 × 3) – полюсник; n = 2; N = 4 – четырехканальный БДМ; (2 × 5) – полюсник; n = 3; N = 8 – восьмиканальный БДМ; (2 × 9) – полюсник и т.д.
Мы будем рассматривать БДМ, состоящий из одинаковых звеньев; БДМ из неодинаковых звеньев рассчитываются иными методами. Широко распространенный вариант реализации БДМ содержит одинаковые кольцевые делители мощности (КДМ).
