Переключатель свч мощности

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к переключателям СВЧ мощности, и может быть использовано для переключения СВЧ сигналов между каналами приема (передачи) в СВЧ приемниках (передатчиках). Технический результат заключается в обеспечении согласования по СВЧ входов/выходов переключателя, что позволит применять его совместно с устройствами, нагрузки которых обязательно должны быть согласованы. Переключатель СВЧ мощности содержит плечи, образованые n=3…n отрезками линии передачи, соединенными одним концом в общей точке. По крайней мере n-1 отрезков линии передачи шунтированы по СВЧ k=1, 2, 3 … k полупроводниковыми ключами, подключенными к шунтируемому отрезку через отрезки линии, близкие к четверти длины волны. При этом каждый первый от общей точки такой отрезок линии подключен на расстоянии, близком к четверти длины волны, от общей точки соединения. Расположенный последним от общей точки отрезок линии подключен к шунтируемому отрезку линии через резистор R. Расстояние между точками подключения к шунтируемому отрезку линии последнего и предпоследнего отрезков, подключающих ключи, близко к четверти длины волны, причем все плечи переключателя согласованы по СВЧ. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к переключателям СВЧ мощности, и может быть использовано для переключения СВЧ сигналов между каналами приема (передачи) в СВЧ приемниках (передатчиках).

Известен переключатель СВЧ на основе Т-соединения, состоящий из трех отрезков линии передачи [А.В. Вайсблат.«Коммутационные устройства СВЧ на полупроводниковых диодах». Москва: «Радио и связь», 1987, с. 84-85]. Один из отрезков является входом устройства. Два других отрезка образуют выходы устройства, причем каждый из них шунтирован по СВЧ диодами, установленными на расстоянии четверти и половины волны от центра соединения отрезков. В одном плече диоды закрыты и СВЧ сигнал проходит от входа к выходу с минимальными потерями, в другом плече диоды открыты и сигнал проходит от входа к выходу со значительными потерями.

Недостатком переключателя является малый уровень допустимой входной СВЧ мощности.

Наиболее близким к изобретению (прототипом) является переключатель СВЧ [Патент на изобретение №2410802, МПК Н01Р 1/15], выполненный из n=3…n отрезков линии передачи, соединенных одним концом в общей точке, из которых, по крайней мере, n-1 отрезки шунтированы по СВЧ k=1…k полупроводниковыми ключами. Для каждого отрезка каждый первый от общей точки соединения ключ подключен на расстоянии четверти длины волны от общей точки соединения. Каждый полупроводниковый ключ подключен к шунтируемому отрезку дополнительным отрезком линии передачи, длина которого близка четверти длины волны.

Недостатком такого устройства является то, что «закрытые» плечи переключателя не согласованы по СВЧ, что не всегда приемлемо.

Задачей изобретения является согласование по СВЧ всех плеч переключателя, как «закрытых», так и «открытых».

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения: выражается в согласовании по СВЧ входов/выходов переключателя, что позволит применять его совместно с устройствами, нагрузки которых обязательно должны быть согласованы.

Указанный технический результат достигается тем, что плечи переключателя СВЧ мощности образованы n=3…n отрезками линии передачи, соединенными одним концом в общей точке, из которых, по крайней мере, n-1 отрезков шунтированы по СВЧ k=1, 2, 3 … k полупроводниковыми ключами, подключенными к шунтируемому отрезку через отрезки линии, близкие к четверти длины волны, при этом каждый первый от общей точки такой отрезок линии подключен на расстоянии, близком к четверти длины волны, от общей точки соединения.

Расположенный последним от общей точки отрезок линии, подключен к шунтируемому отрезку линии через резистор R, при этом расстояние между точками подключения к шунтируемому отрезку линии последнего и предпоследнего отрезков, подключающих ключи, близко к четверти длины волны, при этом все плечи переключателя согласованы по СВЧ.

Причинно-следственные связи признаков изобретения с техническим результатом выражаются в следующем. В плече, работающем на запирание, последние от общей точки соединения полупроводниковый ключ и четвертьволновый отрезок линии шунтируют уже не отрезок линии, образующий плечо переключателя, а дополнительный резистор, который является согласованной нагрузкой от входа/выхода плеча, причем подключение резистора на расстоянии четверти длины волны от предпоследнего четвертьволнового отрезка линии, шунтирующего отрезок линии передачи, образующий плечо переключателя создает режим холостого хода в точке подключения резистора, что позволяет СВЧ сигналу распространяться далее по плечу переключателя.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого переключателя СВЧ мощности.

Пример

Переключатель СВЧ мощности, плечи которого образованы соединением отрезков линии передачи n 1, n 2, n 3, n 4 одним концом в общей точке. Каждое плечо шунтировано k.1, k.2, k.3 полупроводниковыми ключами (диодами), подключенными через четвертьволновые отрезки L.1, L.2, L.3 соответственно.

Каждый четвертьволновый отрезок L1 подключен к своему плечу n на расстоянии, близком к четверти длины волны, от общей точки соединения плеч. Четвертьволновые отрезки L3 подключены к своим плечам через резистор R

Расстояние L4 в каждом плече между точками подключения отрезков L3 и L2 близко к четверти длины волны.

Каждое плечо переключателя может являться как входом, так и выходом СВЧ мощности в зависимости от потребности.

Предлагаемый переключатель СВЧ мощности работает следующим образом.

В любых двух плечах устройства, например n 1 и n 2, полупроводниковые ключи k находятся в открытом состоянии, четвертьволновые отрезки L1, L2, L3 короткозамкнуты по СВЧ и не вносят в эти плечи дополнительных потерь. СВЧ сигнал подается на n 1 и снимается с отрезка n 2.

В то же время в плечах устройства n 3 и n 4 полупроводниковые ключи k закрыты, четвертьволновые отрезки L1, L2, L3 шунтируют плечи по СВЧ и сигнал через эти плечи не проходит. При этом последние от общей точки четвертьволновые отрезки L3 шунтируют плечи через резисторы R, являющиеся согласованными нагрузками для этих плеч.

При этом и «открытые», и «закрытые» плечи переключателя согласованы по СВЧ.

Осуществление изобретения обеспечивает выполнение переключения СВЧ мощности с вносимыми прямыми потерями ~1,5 дБ, вносимым затуханием в «закрытые» плечи >30 дБ и допустимым уровнем входной мощности более 30 Вт. При этом количество плеч равнялось 4, в качестве полупроводниковых ключей использовались по 3 диода в каждом плече.

При увеличении количества плеч вносимые прямые потери пропорционально растут.

Переключатель СВЧ мощности, плечи которого образованы n=3…n отрезками линии передачи, соединенными одним концом в общей точке, из которых по крайней мере n-1 отрезков шунтированы по СВЧ k=1, 2, 3…k полупроводниковыми ключами, подключенными к шунтируемому отрезку через отрезки линии, близкие к четверти длины волны, при этом каждый первый от общей точки такой отрезок линии подключен на расстоянии, близком к четверти длины волны, от общей точки соединения, отличающийся тем, что каждый последний от общей точки отрезок линии подключен к шунтируемому отрезку линии через резистор R, при этом расстояние между точками подключения к шунтируемому отрезку линии последнего и предпоследнего отрезков, подключающих ключи, близко к четверти длины волны, при этом все плечи переключателя согласованы по СВЧ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ, в частности к фазовращателям. Дискретный фазовращатель СВЧ содержит одинаковые первый и второй отрезки линии передачи, одни концы которых соединены с входом и выходом фазовращателя соответственно, а другие соединены между собой, вход и выход фазовращателя дополнительно соединены с одними концами одинаковых третьего и четвертого отрезков линии передачи, между другими концами которых включен первый коммутирующий диод, при этом волновое сопротивление третьего и четвертого отрезков линии в два раза выше сопротивления входа и выхода.

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ, в частности к фазовращателям. Перестраиваемый фазовращатель СВЧ содержит первый отрезок линии передачи, концы которого соединены со входом и выходом перестраиваемого фазовращателя, к середине которого подключен через перемычку разомкнутый отрезок линии передачи, к которому могут быть подключены посредством перемычек дополнительные разомкнутые отрезки линии.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в антенно-фидерных устройствах в качестве эквивалента антенны и оконечной согласованной нагрузки в коаксиальных и полосковых СВЧ трактах с высоким уровнем мощностей.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к аттенюаторам. Дискретный аттенюатор СВЧ содержит входной и выходной трехдецибельные направленные ответвители, две согласованные нагрузки, подключенные к балластным выходам входного и выходного направленных ответвителей, ослабитель с цифровым управлением и отрезок полосковой линии.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано для скачкообразного изменения фазы проходящего СВЧ-сигнала в фидерных трактах различного назначения, в частности при создании фазированных антенных решеток.

Изобретение относится к технике СВЧ и электротехнике и может быть использовано для радиолокационных станций (РЛС) кругового обзора. Заявленное многофункциональное вращающееся устройство содержит последовательно соединенные коробку ввода кабелей, вращающееся контактное устройство и коаксиально-оптическое вращающееся сочленение с неподвижной частью и вращающейся частью, при этом в коаксиально-оптическое вращающееся сочленение встроен оптический вращающийся переход, вход и выход которого находится на общей оси вращения.

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ и может быть использовано в антенных системах широкополосных передающих систем для согласованного переключения СВЧ мощности между двумя антеннами и синфазного деления мощности между ними.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к волноводным преобразователям плоскости поляризации. Компактная 90-градусная скрутка состоит из входного волновода с горизонтальной поляризацией, соосного с ним выходного волновода с вертикальной поляризацией и преобразователя поляризации, размещаемого между входным и выходным волноводами.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре для защиты от пробоя каскадов приемного тракта. Устройство содержит входную и выходную линии связи, три полосковых (стержневых) резонатора с параллельной электромагнитной связью и длиной, близкой к четверти длины волны на средней частоте рабочего диапазона.

Изобретение относятся к технике сверхвысоких частот и предназначено для частотной селекции сигналов. Фильтр, содержащий диэлектрическую подложку, на одну сторону которой нанесены короткозамкнутые с одного конца полосковые проводники, а на вторую сторону нанесены короткозамкнутые с противоположного конца полосковые проводники, связанные электромагнитно.
Наверх