N-канальный линейный преобразователь электромагнитных сигналов

Изобретение относится к способам создания устройств, осуществляющих линейные преобразования электромагнитных сигналов между большим числом каналов. Изобретение может быть использовано в качестве элемента оптических вычислительных устройств, при реализации отдельных элементов коммуникационных и вычислительных сетей, обслуживающих большое число абонентов и вычислительных узлов; эти элементы и сети могут быть как классическими, так и квантовыми. Помимо этого, изобретение может быть использовано для создания устройств, осуществляющих анализ и синтез многомодовых электромагнитных полей. N-канальный линейный преобразователь электромагнитных сигналов включает N каналов, образованных N входами и N выходами линейного преобразователя и М каскадно соединенных модулей, где М≥N+1, предпочтительно М=2N, каждый из которых включает N входов модуля, N выходов модуля и двухканальные блоки преобразования, обеспечивающие преобразование сигналов из входов модуля в выходы модуля и расположенные параллельно внутри модуля, и включающие по одному статическому делителю, содержащему два входа делителя и два выхода делителя, и одному элементу сдвига фазы, расположенному на одном из входов или на одном из выходов статического делителя; входы первого модуля являются входами линейного преобразователя, выходы модуля М являются выходами линейного преобразователя; при этом в случае нечетного N в каждом слое содержится (N-l)/2 блоков преобразования, а также один свободный канал слоя, осуществляющий передачу сигнала из входа слоя в его соответствующий выход без преобразования и расположенный либо перед первым блоком преобразования, если в соседнем слое он располагался после последнего блока преобразования, либо после последнего блока преобразования, если в соседнем слое он расположен перед первым блоком преобразования; в случае четного N модули характеризуются чередующимся количеством блоков преобразования: в модуле содержится либо N/2 блоков преобразования, если в соседнем модуле содержится (N/2)-1 блоков преобразования, либо в модуле содержится (N/2)-1 блоков преобразования, если в соседнем модуле содержится N/2 блоков преобразования; при этом модуль, содержащий (N/2)-l блоков преобразования, также включает 2 свободных канала модуля, осуществляющих передачу сигнала из входа модуля в его соответствующий выход без преобразования, один из которых соединяет первый вход модуля с первым выходом модуля, а другой соединяет вход и выход последнего модуля; где статические делители для блоков преобразования выбраны произвольными с коэффициентом пропускания по мощности от 1/2 до 4/5, а элементы сдвига фазы выбраны с возможностью реализации линейного преобразования, заданного заранее с помощью определенной передаточной матрицы. Техническим результатом при реализации заявленного решения выступает уменьшение влияния ошибок, возникающих на этапе изготовления схем многоканальных линейных преобразователей, а также повышение числа каналов универсальных линейных преобразователей с сохранением высокого качества преобразований по сравнению с известными решениями.