Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Single parallel stubs as broadband microwave phase shifters

Rutkowski Adam

Metrology and Measurement Systems

|

2020

|

Vol. 27, nr 1

91--102

EN

Structures and characteristics of wideband small-size phase shifters made with the use of single parallel stubs are presented in this paper. The stubs can be short-circuited or open-circuited on termination. Such devices are well known, but are primarily used as components of filters or matching circuits. The novelty, then, comes from the establishment of simple, but helpful formulae, which enable to describe the insertion phase shift and differential phase shift of a line with short and open stubs connected in parallel. These equations can be very useful for designing complex microwave multi-ports. The results of simulations and measurements of the devices, which were designed and made, are shown herein. It was also proved that the presented device shave several usable operating frequency sub-bands, and that the differential phase shift values in the higher sub-bands are greater than those in the lower operating frequency ranges. Thanks to this, the described phase shifters can be used in more than one frequency sub-band. It was stated that in the conditions under analysis, larger phase shifts can be achieved using open-circuited stubs rather than short-circuited stubs. However, the phase shifters with shorted parallel stubs can operate in a wider frequency band.

2

Szerokopasmowy przesuwnik fazy na mikropaskowej linii dwuprzewodowej

Stec B., Czyżewski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2018

|

Vol. 59, nr 5

24--26

PL

W artykule przedstawiony został projekt szerokopasmowego przesuwnika fazowy, który wykonany został z wykorzystaniem mikrofalowej linii dwuprzewodowej. W systemach radarowych mikrofalowe przesuwniki fazy bardzo często stosowane są w układach formowania wiązki antenowej i układach mikrofalowych, gdzie wymagane jest osiągnięcie ściśle określonych relacji fazowych pomiędzy sygnałami, w szerokim zakresie częstotliwości. W większości rozwiązań mikrofalowe przesuwniki fazy realizowane są w technologii linii mikropaskowej. Model analityczny i podejście do projektowania takich struktur mikrofalowych opisane są bardzo dobrze w literaturze. Przegląd tych rozwiązań pokazuje, że głównym problemem we wszystkich jest osiągniecie 100% pasma względnego, w szczególności dla 90° przesunięcia fazy w niższych pasmach mikrofalowych. Ponadto w układach formatowania wiązki zasilanie anten mikropaskowych na podłożu dielektrycznym bardzo często realizowane jest za pomocą mikrofalowej linii dwuprzewodowej. W tym przypadku przejście pomiędzy niesymetryczną linia mikropaskową, a symetryczna linią dwuprzewodową wymaga zastosowania układów dopasowujących, które są źródłem dodatkowych zniekształceń. Nowatorskość prezentowanego rozwiązania polega na zastosowaniu w projekcie przesuwnika fazy mikrofalowej linii dwuprzewodowej. Zaprojektowany został 90° przesuwnik fazy, przy założeniu osiągnięcia 100% pasma względnego w paśmie L. Badania symulacyjne oparte zostały na numerycznej metodzie różnić skończonych w dziedzinie czasu. Wyniki symulacji potwierdzone zostały pomiarami rzeczywistego układu przesuwnika fazy, który wykonany został na laminacie FR4.

EN

The design of the broadband phase shifter has been presented in the paper. This one bases on double-side parallel stripline (DSPSL). In radar system, microwave phase shifters are applied very often in the antenna pattern forming system and microwave circuits, where exact phase rations between signals is required to achieve in wide frequency range. In the most of applied solutions phase shifters in the microstrip technology are realized. The analytical model and design approach for such microwave structures are very well described in a lot of references. The review of these solutions shows that the main problem in all is achieve of 100% fractional bandwidth (FBW), especially for 90-degree phase shift in lower microwave bands. Moreover, in pattern forming system the feed double-sided printed antennas is accomplished by using DSPSL very often. In this case transition between a unbalanced microstrip line of phase shifters and a balanced DSPSL requires the using of transformer baluns, which are the source of some additional inaccuracies. Innovation of presented approach bases on the use of DSPSL technology to the design of phase shifter. The 90 degree phase shifter has been designed, on the assumption that 100% FBW in L-band will be achieved. The simulations process has been based on FDTD numerical method. Results of simulation analyzes has been confirmed by measurement of actual circuit, which on FR4 substrate has been made.

3

Mikrofalowe przesuwniki fazy ze strojnikami równoległymi

Rutkowski A.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2003

|

Vol. 49, z. 2

201-224

PL

W artykule opisano strukturalnie proste układy posiadające właściwości mikrofalowych szerokopasmowych przesuwników fazy. Układy te składają się z odcinka linii transmisyjnej i równoległego strojnika zwartego lub rozwartego na końcu. Wprowadzono ogólne zależności pozwalające na syntezę przesuwników o założonym względnym przesunięciu fazy. Pokazano związek pomiędzy długością linii odniesienia i wartością względnego przesunięcia fazy. Wykazano, że w porównywalnych warunkach większe przesunięcie fazy zapewnia układ ze strojnikiem równoległym rozwartym, ale jednocześnie charakteryzuje się on węższym pasmem pracy niż przesuwnik ze strojnikiem zwartym. W związku z tym, iż pojedyńczy strojnik może nie spełniać wymagań dotyczących szerokości pasma pracy, wskazano na możliwość uzyskiwania parametrów poprzez kaskadowe łączenie kilku ogniw jednego, lub obydwu rodzajów strojników.

EN

A phase shifter is a device that provides a change in the phase of the microwave signal. In many applications very important parameter is not only phase delay (insertion phase) but differential phase shift F[Fi]w too. The differential phase shift is a difference between insertion phase of the phase shifter and insertion phase of the so-called reference channel. The Fw value should be constant over the operating frequency band. The broad -- band, small size and accurate phase shifters are necessary for modern radars and communication systems. The paper concerns two types of miniature passive fixed microwave phase shifters. They are dedicated for phase, frequency and direction of arrival measuring devices. The described phase shifters consist of a transmission line and shorted or opened stubs. The derived analytic relations describe entire scattering matrices of the devices were presented. These equations enabled exact investigation of the parameters over wide frequency band and for different Fw values. It was indicated that analysed phase shifters' amplitude and phase characteristics versus frequency have periodic shapes. Hence, both of the shifters have several operating sub-bands. The Fw value is a function of stub's characteristic impedance Zos to transmission line characteristic impedance Zo ratio. Moreover, presented expressions and characteristics indicated that the phase shift depends on sub-band's number. It was also shown, that reference line length depends on Zos / Zo ratio and is independent on utilised sub-band's number. The potential differential phase shift value offered by the device with opened stub is larger than that achieved with shorter stub but it has narrower bandwidth. If the allowance exists that Fw value can vary around desired level within required frequency range then it is possibly to decrease shifters' return and insertion loss by increasing characteristic impedance of the stub. Paper touched on also problems appearing when these devices are planed to be fabricated in microstrip line technique.