Как стать автором
Обновить

Полосковые СВЧ делители/направленные ответвители

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров25K
Всего голосов 36: ↑35 и ↓1+34
Комментарии35

Комментарии 35

Гибридное кольцо

Очередная забавная разница в терминологии... Как раз пару дней назад смотрел ролик на youtube, где автор (англ.) назвал его "rat race coupler", я вначале не понял что он говорит, даже выгуглить не сразу получилось (вначале искал "retrace"), потом уже когда правильное название нашел похихикал, что у нас как правило сухой академический язык, и я не припомню таких забавных названий...

Беличье колесо, вполне официальный термин - упругая опора в ВРД

Что такое упругая опора в ВРД?

https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-vliyaniya-harakteristik-uprugih-elementov-opor-rotorov-na-dinamiku-gtd

Вот например статья, подшипник и статор соединяются не напрямую а через упругий элемент, например бедичье колесо, для разнесения критической частоты вращения ротора и его собственноц частоты колебаний

Можно все же расшифровать ВРД?

Воздушно реактивный двигатель

"Rat race" довольно популярное название в СВЧ электронике. В двойных балансных смесителях диоды тоже образуют цепочку напоминающую на мышей которые бегают по кругу гоняясь за хвостами друг друга.

Мне чаще встречалось в документации наоборот название "rat race coupler, ring", гибридное кольцо ("hybrid ring") первый раз услышал)

обзорчик по САПРам по разработке СВЧ хотелось бы...

а то кроме как Microwave Office и не сталкивался ни с чем...))

Смотря что вы хотите сделать. Если именно рассчитать устройство в плане подбора характеристик компонентов, то луче AWR ничего нет. Если вы уже примерно знаете параметры, то можно попробовать CST studio, ANSYS HFSS. Если ближе к антеннам расчет, то Antenna Magus - Ваш выбор.

Могу посоветовать еще глянуть Sonnet Lite. Просто потому, что он бесплатный. Для простеньких элементов весьма хорош. Для непростеньких не очень хорош тем, что в бесплатной версии выпилен импорт и гербер затянуть нельзя, приходится ручками рисовать...

Опять же, если важна лицензионная чистота есть OpenEMS, туда сейчас можно даже рисунок из KiCAD через HyperLinx перетянуть. Но как многие GNU проекты решение требует некоторого упорства, чтобы понять как со всем этим работать...

А можно нубский вопрос почти по теме? :-) Есть устройство, например HackRF. У него два коаксиальных разъема: у приемника и у передатчика. И есть исследуемое устройство, например мобильный телефон, у которого единственный коаксиальный разъем антенны. Собственно, хочется их соединить, скажем так, проводами и избежать передачи по воздуху. Как я понимаю, нужен какой-то хитрый прибор, который бы позволял соединить все три коаксиальных разъема, но не давал бы передатчику HackRF сжечь его же приемник. Есть какой-то класс устройств под задачу, чтобы можно было почитать про него? Спасибо!

Если я правильно понял вопрос, вам должен помочь циркулятор. Это невзаимное устройство, которое будет пускать, например, сигнал от передатчика на антенну, от антенны на приемник, отраженный сигнал от приемника - на передатчик (ему не страшно). Делаются обычно на основе ферритов (хотя бывают и хитрые pin-диодные), бывают в микрополосковом, коаксиальном или волноводном исполнении.

я так поняла циркулятор ему тут не поможет, да и судя по вопросу, у человека хобби, что очень здорово, но вряд ли он знает, что такое циркулятор.

Pin-диодных циркуляторов не бывает. Pin диодные устройства, выполняющие такую функцию, называются переключателями. Кроме переключателей на диодах, также существуют переключатели на транзисторах.

Ага, похоже что это именно оно, спасибо! И даже, вроде, не дорого :-)

нубские вопросы задавать можно.

я никогда не работала с Hack RF, но так поняла, что это что-то типа приёмника-декодера (?) . В общем, судя по вашим словам,е го можно использовать как измерительный прибор. Так вот, любая измерительная цепь строится следующим образом: источник сигнала - исследуемое устройство - измеряющее устройство с индикатором (экраном, иногда это ноутбук). В вашем случаем исследуемое устройство - это часть цепи мобильного телефона - от входного коаксиального разъёма до антенны. И вам нужно "снимать " сигнал с антенны. Как это сделать? нужна вторая антенна, существуют специальным измерительные антенны. Но в вашем случае самое простое - взять такой же телефон с этой цепью наоборот , то есть антенна - коаксиальный разъём. Выход разъёма подсоединить уже к измерительному прибору (приёмнику ХакРФ в вашем случае). Не стесняйтесь, пишите в личку если что.

Поднимать собственную базовую станцию с антенной в городских условиях - идея так себе. На низкой мощности телефон все равно зацепится за настоящую, на большой - с некоторыми шансами приедет "пативэн". Вот и есть идея заменить воздушную среду передачи сигнала на провода, чтобы избежать излучения чего не нужно в эфир. Вроде, циркулятор - реально то что нужно!

Подождите, но ведь у HackRF без допилов только один общий RX/TX коннектор, текущее состояние которого определяется свичом.

Охох, я точно помню что плата у нас была с Rx и Tx антеннами отдельно, и вроде это был именно Hack RF

Конкретно у HackRF три SMA-коннектора: антенный вход/выход, вход тактовой частоты, выход тактовой частоты.

Отдельные RX/TX есть например на LimeSDR (10 u.FL), LimeSDR Mini (2 SMA) и PlutoSDR (2 SMA).

Тут скорее мобилка сожжет HackRF. У передатчика HackRF мощность очень мала, а вот телефон может выдать очень большую мощность. Поэтому построить такую систему - задача не совсем простая, особенно учитывая довольно таки широкополосный сигнал.

В принципе помимо направления в тракте сигналы приема и передачи разнесены еще и по частоте: в GSM900 на 45 МГц, в GSM1800 на 95 МГц, возможно это стоит использовать... Ну и без аттюнеаторов не обойтись перед обоими приемниками, иначе перегрузятся. Короче говоря задачка со звездочкой...

Еще мысль: делить то их именно не нужно, они за счет разнесения друг другу не мешают, в принципе если обеспечить достаточное ослабление принимаемого сигнала, то вполне возможно что перед приемником просто тот же направленный ответвитель, которай сигнал из линии заберет и через аттенюатор дальше на приемник. С передатчика на мобилку, при этом т.к. передатчик полностью под нашим контролем - мощность передачи выставить миниум, может этого и хватит...

Вопрос как раз в тему. Такие вещи и делаются двумя направленными ответвителями + 3 согласованные нагрузки. Ответвители децибел на 40, чтобы ничего не сжечь.

У HackRF One — один порт, который служит и выходом передатчика и входом приемника.

Но, если у вас всё же есть такое устройство с раздельными разъемами TX и RX и вы хотите к нему подключить устройство с объединенным TX/RX портом — может подойти вариант использования диплексера (https://en.wikipedia.org/wiki/Diplexer), если ваш телефон работает в режиме с частотным разделением (uplink, downlink — в разных частотных диапазонах).

Про РЧ циркуляторы уже тоже вам написали.

Что бы вы не использовали — не забудьте аккуратно посчитать уровни мощности сигналов, подобрать аттенюаторы там, где они нужны, корректно проработать требования к развязке диплексера или циркулятора, может быть не всё очень просто, чтобы достичь тех целей, которые вам требуются.

Ну так много ссылок на свой инстаграмм я никогда в жизни не видел, при этом статья скомканная и поверхностная. То что есть на википедии имеет намного больше информации (может Гизеля не хватает), перевели бы лучше её на русский язык, вставить ссылки на свою инсту не получится, но пользы намного больше.

По делителю Вилкинсона есть еще одна интересная вещь - он же насколько я помню вполне себе двунаправленный и работает как сумматор. То есть при подаче мощности на два порта, которые в первом случае выходные, на порту, который был входным получим чистую сумму на выход.

Мост Ланге аналогично, если сигналы поданы с разностью фаз 90 град.

Подскажите пожалуйста, возможен ли ответвитель без гальванической связи для кабельного телевидения, т.е. 50-860 МГц? Если да, то это позволило бы развязаться с разветвлённой сетью кабельного оператора, не пуская его грязную землю в свою сеть.

вам нужен НО с лицевой или боковой связью, такие НО без гальванической связи. Но я не поняла, что значит "не пустить землю", поясните, пожалуйста

Спасибо. Т.е. широкополосность не помеха?

Был такой кейс — при присоединении коаксиального кабеля от оператора кабельного ТВ к сети начинали раскачивать 50 Гц мощные звуковые усилители. По оплётке кабеля на общую землю входил весь мусор, собранный с нескольких соседних подъездов жилого дома. Усилители с микшером были скоммутированы баллансными кабелями, но к микшеру было подключено несколько бытовых источников сигналов с общей землёй, в т.ч. ТВ тюнер.

Помогла развязка через ответвитель на коаксиальном кабеле, вспомнился способ подключения абонентов на спуске общей антенны, там магистраль проходила на каждом этаже через петлю многопроводного коаксиального кабеля, а абоненты были подключены каждый к своему отрезку кабеля, вторым концом присоединённым к земле через согласующий резистор 75 Ом. Но такой способ чувствителен к частоте канала, некоторые просаживались, а каналы после примерно 600 МГц не проходили вовсе. Позже решилось преходом на IPTV.

Недавно индикатором ЭМ поля проследил коаксиал CATV дома — прибор жалобно пищит по всей длине кабеля, было бы неплохо отсечь что можно прямо на входе.

Господи, Олеся, где же вы были раньше! Только ради того, чтоб сказать "Спасибо" за Вашу статью зарегистрировался на сайте. Попалась бы это статья мне на полгода пораньше, когда всю эту баламуть пришлось осваивать самому с нуля.

Микрополоски с нуля — это сильно.

Вы резистивные делители мощности по типу "звезда" почему то не описали.

Плюсы:

  1. стоимость (3 резистора)

  2. компактность (на низких частотах, до гига) четверть волны это десятки миллиметров).

  3. Простота расчетов.

  4. хорошая повторяемость.

    Минусы:

    1. Большие потери. 6 дБ.

    2. полное отсутсвие "направленности", развязки между плечами.

стоимость (3 резистора) надо в минусы переставить

Хорошая статья ) Вспомнил как мы с товарищем вручную разваривали золотые проволочки на мосты ланге сделанные на поликоре, дело было в 1999-2000. Было у нас два размера подложки, 0,5 мм и 1 мм. На 1 мм подложке дорожки моста были 0,1 мм, а на 0,5 мм дорожки были что-то около 45 микрон. Золотые проволочки добывали с советских микросхем. А разваривали с помощью двух иголок от шприцов, заряженного конденсатора, кнопки ну и естественно микроскопа.

В общем дело требовало высочайшего спокойствия и полного отрешения от мира, чтоб руки не дрожали. Поэтому всё это делалось после работы, когда уже никого не было и никто не отвлекал.

спасибо! да, микроэлектроника она такая - микроскопическая)))

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации

Истории