Свч-аттенюатор

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для регулирования проходящей СВЧ-мощности в трактах приемопередающей и измерительной аппаратуры . В СВЧ-аттенюаторе, содержащем два кольцевых делителя 1 и 2 мощности, синфазные плечи которых соединены отрезками 6 линии передачи, в которые на расстоянии четверти рабочей волны включены п pin-диодов 7. При этом

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (В1) з Н 01 P 1/22!.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4752215/09 (22) 23.10.89 (46) 07.08.92. Бюл. 3Ф 29 (71) Отделение новых физических проблем

Института проблем материаловедения АН

УССР (72) B.В,Загоруйко и А.И.Юц ин . (56) Авторское свйдетельство СССР

М 936108, кл. Н 01 Р 1/22, 1980.. (54) СИЧ-АТТЕНЮАТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для регулирова„„ Ы„„1753515 Al ния проходящей СВЧ-мощности в трактах приемопередающей и измерительной аппаратуры. В СВ4-аттенюаторе, содержащем два кольцевых делителя 1 и 2 мощности, синфазные плечи которых соединены отрезками 6 линии передачи, в которые йа расстоянии четверти рабочей волны включены n pin-диодов 7, При атом (2n-1)-ые по направлению распространения волны pin-диоды Y включены в отрезки

6 параллельно, а остальные — последовательно. 1 ил

1753515

10 одов

25

35 пространения волны pin-диоды, где n = 55

Изобретение относится к радиотехнике

СВЧ и может быть использовано для регулирования проходящей СВЧ-мощности в трактах приемопередающей и измерительной аппаратуры.

Известен ряд технических решений, направленных на обеспечение электрической регулировки проходящей СВЧ-мощности путем включения в линию передачи pin-диОдин из таких аттенюаторов, выполненный по каскадной. схеме, содержит периодически включенные в отрезок линии передачи pin-диоды, каждый из которых соединен с источником питания через резистор (1). С целью расширения диапазона ослаблений при улучшении согласования и уменьшения числа р!и-диодов резисторы, соединенные с pin-диодами, включенными на выходе и входе отрезка линии передачи, установлены непосредственно в отрезке линии передачи, а сопротивление каждого из них равно волновому сопротивлению отрезка линии передачи;

Это устройство имеет существенный недостаток — низкий рабочий уровень входной СВЧ-мощности; определяемый величиной допустимой рассеиваемой мощности в первом диоде и резисторе. При этом увеличение количества pin-диодов в данном случае не ведет к увеличению уровня рабочей мощности всего устройства, Известно устройство, которое решает задачу увеличения уровня рабочей мощности путем размещения максимального количества pin-диодов в одном сечении линии передачи, что обеспечивает одинаковый режим электрической нагрузки каждому диоду. Таким образом, величина регулируемой мощности может быть увеличена в и раз (и — количество pin-диодов в сечении). Количество диодов, включенных в одной плоскости, ограничено конечными размерами линии передачи и элементов конструкции их держателей, поэтому этими же факторами ограничивается и уровень рабочей мощности такого устройства.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является сверхвысокочастотный аттенюатор, содержащий два кольцевых делителя мощности, синфазные плечи которых соединены отрезками линии передачи, в которые на расстоянии, кратном четверти длины рабочей волны, включены n pin-диодов, при этом (2n-1)-е по направлению рас-1,2,3..., включены в отрезки линии передачи параллельно, а расстояния от синфазных плеч обоих кольцевых делителей мошности до ближайших р1п-диодов различаются на четверть длины рабочей волны.

Недостатком такого устройства является низкий уровень рабочей мощности, фактически определяемый допустимой мощностью рассеяния первых диодов в каждом отрезке линии передачи, Этот недостаток является следствием того, что при шунтирующем включейии во всякую линию передачи с волновым сопротивлением Zo одиночного чисто активного сопротивления

pin-диода Вд отношение рассеиваемой в нем мощности Ррасс к входной (падающей)

СВЧ-мощности Рех достигает максимально5 о 2о го значения 50%, если Яд = — и создава2 емая им развязка достигает 6 дБ. При наличии второй идентичной ступени, включенной на расстоянии в четверть длины волны от первой и служащей для увеличения вносимого ослабления, максимальная доля входной мощности, рассеиваемая в первой ступени, повышается до 72,, Если вторая ступень создает более высокое отражение, чем первая ступень, то условия работы входной ступени становятся еще более тяжелыми и рассеиваемая в ней доля входной мощности может приближаться к 1007, .

Целью изобретения является повыше-, ние уровня рабочей мощности СВЧ-аттенюатора при сохранении количества

pin-диодов.

Поставленная цель достигается тем, что

B сверхвысокочастотном аттенюаторе, содержащем два кольцевых делителя мощности, синфазные плечи которых соединены отрезками линии передачи, в которые на расстоянии, кратном четверти длины рабочей волны,"вКлючены n pin-диодов, при этом

0 (2п- i)-å по направлению распространения волны pin-диоды, где и = 1,2.3..., включены в отрезки линии передачи параллельно, а расстояния от синфазных плеч обоих кольцевых делителей мощности до ближайших р п-диодов различаются на четверть длины рабочей волны, а 2п-е по направлению распространения волны pin-диоды включены в отрезки линии передачи последова, тельно.

Сущность предлагаемого технического

0 решения заключается в том, что при периодическом подключении pin-диодов к отрезку линии передачи на расстоянии половины электрической длины рабочей волны обеспечиваются одинаковые значения модулей

СВЧ-напряжений и токов, действующих на

pin-диоды. Это равносильно тому, что сопротивление каждого (2п-1)-го по направлению распространения волны pin-диода

1753515 через полуволновый отрезок будет трансформироваться в параллельное соединение к первому pin-диоду. Последовательное включение 2n-х по направлению распространения волны pin-диодов через четверть электрической длины рабочей волны трансформируется в параллельное соединение к (2n-1}-м pin-диодам. Таким образом, предлагаемое техническое решение эквивалентно параллельному включению всех n pin-диодов в одном сечении линии передачи. Поэ10 тому поглощаемая устройством мощность распределяется равномерно между всеми используемыми pin-диодами. В устройствепрототипе поглощение мощности осущест15 вляется в основном в первом pin-диоде каждого отрезка линии передачи. Следовательно, предлагаемое обеспечивает работоспособность при увеличении уровня входной мощности пропорционально используемому количеству pin-диодов в каж20 дом отрезке линии передачи.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема сверхвысокочастотного аттенюатора.

СВЧ-аттенюатар содержит кольцевые делители 1 и 2 мощности, имеющие свободные плечи 3, синфазные плечи 4 и балластные резисторы 5. Кроме того, он содержит

Сигналы, поступающие на свободное плечо 3 кольцевого делителя 1 мощности, делится пополам между его синфазными диодов 7, при этом (2n-1)-е по направлению. распространения волны ptn-диоды, где n =

=1, 2, 3,..., включены в отрезки линии передачи параллельно, 2п-е — последовательно, а расстояние от синфазных плеч 4 кольце40

Составитель А. Юшин

Редактор М. Янкович Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 2771 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 отрезки 4 линии передачи, pin-диоды 7, СВЧ-аттенюатор работает следующим 30 образом. плечами 4 и поступает в отрезки 6 линии 35 передачи; к которым на расстоянии, кратном четверти длины волны включены n pinвых делителей 1 мощности до ближайших

pin-диодов различаются на четверть длины рабочей волны. В зависимости от величины управляющего тока, протекающего через

pin-диоды 7, сигналы частично отражаются и поглощаются в балластном резисторе 5, частично поглощаются в ptn-диодах 7, причем в каждом pin-диоде поглощается одинаковая часть мощности сигнала, частично суммируются в кольцевом делителе 2 мощности и ослабленными поступают в его свободное плечо 3.

Сравнение результатов экспериментального исследования предлагаемого

СВЧ-аттенюатора, выполненного на микрополосковой линии передачи, и известных показывает, что предлагаемый аттенюатор обеспечивает выигрыш предельного уровня входной мощности примерно в п раз, без увеличения количества используемых р1пдиодов. При этом удешевляется и сокращаются сроки внедрения предлагаемого

СВЧ-аттенюатора на производстве с налаженным технологическим процессом изготовления микрополосковых СВЧ-узлов.

Формула изобретения

СВЧ-аттенюатор, содержащий два кольцевых делителя мощности, синфазные плечи которых соединены отрезками линии йередачи, в которые на расстоянии, кратном четверти рабочей волны, включены n pin-диодов, при этом(2п-1)-е по направлению распространения волны pin-диоды, где n =

=1,2,3..., включены в отрезки линии передачи параллельно, а расстояния от,синфазных плеч для обоих кольцевых делителей мощности до ближайших pin-диодов различаются на четверть длины рабочей волны, о т л ич а ю шийся тем, что; с целью увеличения уровня рабочей мощности, 2n-е по направлению распространейия волны pin-диоды включены в отрезки линии передач последовательно.