УДК 621.396

Способ уменьшения размеров микрополоскового двухшлейфного моста

 

Д. А. Летавин

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, д.32

 

Статья поступила в редакцию 27 июля 2017 г.

 

Аннотация.  В данной работе приводится описание метода миниатюризации двухшлейфного моста. Процедура, на которой основан принцип уменьшения геометрических размеров устройства, заключается в замене четвертьволновых отрезков микрополосковой линии передачи на структуры, обладающие схожими характеристиками в определенной полосе частот, что и заменяемый отрезок. С помощью программы трехмерного электродинамического анализа получены частотные характеристики устройства. Используя стандартный метод изготовления печатных плат, был изготовлен опытный образец и измерены его характеристики, которые подтвердили работоспособность устройства и метода в целом.

Ключевые слова: микрополосковая линия, миниатюризация, двухшлейфный мост.

Abstract. At present passive microstrip devices have found wide application in the modern radio engineering. Directional couplers can be used in communication, antennas, radio measurements. Also they can be implemented in the power splitters, modulators, adders, shifters. Standard design branch-line coupler consists of four quarter-wave sections of transmission line. It should be noted that the dimensions of the device depend on the frequency. The higher it is, the greater the area of the device. Therefore it is necessary to use different approaches to reduce the size of such devices, maintaining their original characteristics in a wide band of frequencies. In order to eliminate the spurious bandwidth, to reduce the size and efficiency of production, structures which function as quarter-wave segments are used. Such structures are much shorter in length, and they can be made by standard techniques: the etching of printed circuit boards. Microstrip capacitances, which are the part of the proposed structures, are placed inside the free space of the device. To account for the influence of adjacent conductive lines to each other and other factors we use the AWR DE 13. The compact design has an area of 554 mm2, which is 78% less than conventional construction. The simulation results were made as prototype of a compact clutch. Measurement of parameters was carried out using a vector network analyzer Rohde & Schwarz ZVA 24 and calibration kit K52. As a result we obtained compact design, easy to manufacture, which may find various applications in microwave technology. Further reduction of the area of the coupler is possible by optimizing the structures and their location. However, the  increasing of the degree of miniaturization leads to the decrease in bandwidth.

Key words: microstrip line, miniaturization, branch-line coupler.

Ссылка на статью:

Д. А. Летавин. Способ уменьшения размеров микрополоскового двухшлейфного моста. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2017. №10. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/oct17/1/text.pdf