Разработка конструкции и расчет кабельного делителя ВЧ мощности .

Введение Делители мощности, называемые также сплиттерами, разделяют сигнал на два и более каналов. Каждая модель делителя предназначена для определенного диапазона частот. При делении сигнала, не входящего в его рабочую полосу, затухание увеличивается. Некоторые модели имеют также встроенные полосовые фильтры для подавления частот, лежащих ниже и выше их рабочего диапазона, что позволяет защищать входы коаксиальных кабелей от шумовых помех. Чем больше количество выходных каналов сплиттера, тем выше потери в нем. При установке делителя мощности следует обратить внимание на уровень входного и выходного сигналов, а также на затухание, вносимое коаксиальным кабелем. При проектировании распределительной сети необходимо знать, не требуется ли подача постоянного напряжения, так как некоторые модели сплиттеров не позволяют этого делать. Для компенсации вносимого затухания в состав делителя мощности может входить усилитель. Такой делитель называется активным. В последнее время все чаще строят универсальные распределительные сети, в состав которых входят делители мощности, работающие в диапазоне 5-2150 МГц, что позволяет передавать по ним сигналы, как эфирного телевизионного вещания, так и первой промежуточной частоты спутникового телевидения. Для реализации таких сетей необходимы соответствующие широкополосные устройства. При использовании широкополосных делителей необходима так называемая «диодная развязка» по питанию, которая применяется в цепях питания конверторов, переключателей типа поляризации и других устройств. Она несколько ухудшает электрические характеристики делителей, однако во многих случаях просто необходима. Зарубежные и отечественные фирмы выпускают широкий ассортимент делителей мощности для распределительных сетей. Как правило, такие устройства изготавливаются на основе либо ферритовых элементов, либо кольцевых печатных схем, либо на отрезках коаксиального кабеля. Кольцевые делители обеспечивают лучшую развязку между выходами и возможность работы с источниками сигналов большой мощности. К их недостаткам можно отнести довольно большую неравномерность амплитудно-частотной характеристики. Делители разрабатываются на различные частотные диапазоны, используемые, например, для радио- и телевещания. Делители мощности для спутниковых распределительных сетей выпускаются как с развязкой по питанию, так и без нее. В некоторых делителях питание подводится только через один выход. При практическом использовании пассивных делителей на основе ферритовых элементов необходимо помнить, что эти приборы предназначены для работы в сетях с низким уровнем мощности. В линии с высоким уровнем мощности (например, после линейного усилителя с уровнем выхода более 120 дБ/мкВ) возможно резкое ухудшение электрических параметров делителя из-за перехода ферритовых элементов в нелинейный режим работы (насыщение). Применение специальных кольцевых делителей или, если это возможно, использование аттенюаторов обеспечивает в этих случаях лучшие результаты. Делители ВЧ мощности также могут быть использованы для создания диаграмм направленности требуемой формы за счет распределения мощности между несколькими антеннами в сложных антенных системах. Технические системы, применяемые в базовых станциях мобильной связи, требуют эффективных решений для обеспечения процессов деления, сложения и развязки между сигналами. Они могут также использоваться для формирования разветвленных кабельных сетей, как внутри, так и вне помещений [3]. Целью данной курсовой работы является разработка конструкции и освоение методики расчета синфазного кабельного делителя ВЧ мощности. Для достижения заданной цели необходимо решить следующие задачи: • провести обзор возможных конструкций делителей ВЧ мощности; • изучить принцип построения делителей мощности; • составить поэтапную методику расчета делителей мощности; • на примерах показать практическое применение полученной методики. Структура работы требует на первом этапе рассмотрения уже существующих делителей ВЧ мощности, их структуры и особенностей. Затем, на основе полученных данных, составить методику расчета и показать целесообразность ее применения. 1 Роль, место и назначение делителей ВЧ мощности Назначение делителей ВЧ мощности – разделение высокочастотной электромагнитной энергии (электрического сигнала), поступающей из канала передачи (в основном в качестве данного канала используют приемную антенну или приемную антенну в комплексе с усилителем сигнала, частотным фильтром и т.д.) по нескольким каналам передачи (под данными каналами обычно понимают приемные устройства) или сложение сигналов, поступающих из нескольких каналов передачи. В последнем случае делители мощности называются сумматорами. В общей совокупности антенно-фидерных устройств делители мощности играют роль самостоятельного функционального блока и обеспечивают: • согласование всех входов; • высокую развязку между входами; • заданную неравномерность деления-суммирования мощности в полосе рабочих частот; • необходимую разность фаз между выходными сигналами; • требуемую полосу рабочих частот; а также позволяют: • распределять с заданным соотношением мощность между каналами; • рассеивать нежелательную мощность во встроенных в делитель или в выносных балластных нагрузках; • повысить мощность и надежность работы передатчика, содержащего маломощные усилительные модули. Роль делителей мощности хорошо просматривается на примерах деления мощности на 2, 4 и т.д. Простейшими делителями мощности являются тройники. Более сложными делителями являются направленные ответвители и мостовые соединения

Содержание С. Введе-ние……………………………………………………………………. 3 1 Роль, место и назначение делителей ВЧ мощно-сти……….................... 6 2 Обзор возможных конструкций делителей ВЧ мощно-сти………......... 3 Методика расчета кабельного делителя ВЧ мощности……………….. 4 Практическое применение методики…………………………………… 10 20 24 Заключение…………………………………………………………………. 29 Список литерату-ры………………………………………………………… 30

Список литературы 1. Ротхаммель К., Кришке А. Антенны. Том 1.: Пер. с нем. – Мн.: ОМО «Наш город», 2001. – 416 с.: ил. 2. Ерохин Г.А., Чернышев О.В., Козырев Н.Д., Кочержевский В.Г. Антенно–фидерные устройства и распространение радиоволн. – М. Радио и связь. 1996. 486с. 3. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терешин О.В. Антенны УКВ. Ч. 1,2 – М. Связь, 1977 667с. 4. Антенны: современное состояние и проблемы/Под ред. чл.-корр. АН СССР Л.Д. Бахраха и проф. Д.И. Воскресенского. – М.: Радио и связь, 1981. – 432 с. 5. Бунин С.Г., Яйленко Л.П. Справочник радиолюбителя-коротковолновика. – 2-е изд. Перераб. и доп. - 1984 г. К.: Техника, 1984. – 264 с., ил. 6. Волгов В. А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры. Изд. 2-е, перераб и доп. М., «Энергия», 1977. – 656 с. с ил. 7. Шпиндлер Э. Практические конструкции антенн: Пер. с нем. – М.:т Мир, 1989. – 448 с., ил. 8. Гончаренко И. Расчет кабельного делителя мощности // «Радио», 2009 г. - №7 - С.56-67.