Полупроводниковое управляющее устройство свч

 

С п И С А Н И Е 364050

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТЬРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскиз

Социалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 28.VI.1971 (М 1672382/26-9) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

М.Кл. Н 01р 1/10

1 комитет по делаю иаобретеиий и открытий при Совете Мииистрое

СССР

УД К 621 372 852 3(088 8) Опубликовано 25.XII.1972. Бюллетень ¹ 4 за 1973.

Дата опубликования описания

Авторы изобретения А. В. Кириллов, Ю. Г. Иванов, Г. Ф. Половцев и A. М. Старик

Заявитель

ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО СВЧ

Изобретение относится к области СВЧ техники.

Известно полупроводниковое управляющее устройство СВЧ, содержащее отрезок коаксиальной линии и параллельный короткозамкнутый коаксиальный шлейф, в разрыв центрального ступенчатого проводника которого включен полупроводниковый диод.

Известное устройство имеет недостаточно высокий к. п. д.

Цель изобретения — обеспечение минимальных потерь в режиме пропускания.

Поставленная цель достигается тем, что перпендикулярно центральному проводнику основной линии включена индуктивная диафрагма, выполненная в виде короткозамкнутой на одном конце металлической трубки, соединенной с наружным проводником коаксиальной линии и проходящей открытым концом через центральный проводник, а внутрь трубки введен соединенный с наружным проводником металлический стержень, изолированный от трубки диэлектрической втулкой.

На фиг. 1 и 2 схематически изображена конструкция предлагаемого устройства, в котором шунтирующая индуктивность образована индуктивно-емкостной диафрагмой.

Полупроводниковый диод 1 включен между внутренним и наружным проводниками коаксиальной линии, причем один вывод диода

2 через конусный держатель 2 соединен с внутренним проводником 3 коаксиальной линии, второй вывод диода соединен с внутренним проводником 4 короткозамкнутого коаксиального шлейфа 5. Внутренний проводник 4 шлейфа имеет переменный диаметр, причем диаметр части (втулки) б, обращенной к диоду, значительно больше диаметра части 7, обращенной в противоположную сторону. Часть 6 выполнена в виде металлической трубки, окруженной диэлектрической втулкой 8, часть 7 — в виде металлического стержня, по которому движется короткозамыкатель 9.

Перпендикулярно внутреннему проводнику

15 коаксиального шлейфа 5 введена индуктивноемкостная диафрагма, соединенная с внутренним проводником основного коаксиала. Диафрагма образована короткозамкнутой на одном конце металлической трубкой 10, соединенной с внешним проводником 11 и с внутренним проводником 8 и проходящей открытым концом через внутренний проводник. В последний входит металлический стержень 12, наружный диаметр которого меньше внутреннего диа25 метра трубки. При этом в указанной диафрагме индуктивность образована участком трубки, расположенным между внутренним и внешним проводниками коаксиальной линии и частью стержня вне упомянутой трубки 10, а

30 емкость — емкостным зазором между упомя364050

3 нутой трубкой и стержнем 12. Для увеличения емкости зазор может заполняться диэлектриком, например, в виде втулки 13.

В короткозамкнутом коаксиальном шлейфе 5 емкость образована наружным проводником шлейфа 14 и втулкой б, а индуктивность — участком короткозамкнутого коаксиального шлейфа длиной H между втулкой б и короткозамыкателем 9.

Для увеличения емкости применена диэлектрическая втулка 8.

Собственная резонансная частота короткозамкнутого шлейфа ниже средней рабочей частоты устройства, т. е. шлейф на частоте fp эквивалентен некоторой регулируемой емкости, которая используется при настройке. Изменение величины этой емкости осуществляется перемещением корткозамыкателя 9.

Собственная резонансная частота индуктивно-емкостной диафрагмы, наоборот, выше средней рабочей частоты устройства, т. е. диафрагма эквивалентна некоторой регулируемой индуктивности, причем изменение величины индуктивности осуществляется перемещением стержня 12, входящего внутрь трубки 10.

Наличие в устройстве двух независимых настроек позволяет осуществить два резонансных состояния — параллельный и последовательный резонансы между реактивностями диода и элементами настройки устройства. Подача управляющего напряжения на диод, если это необходимо, например, в случае применения р- -а диода, может осуществляться через внутренний проводник либо основной коаксиальной линии, либо короткозамкнутого шлейфа обычным образом (цепь смещения на фиг. 1 и 2 не показана).

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии управляющего напряжения на диоде (что соответствует слабому сигналу в случае использования ограничительного диода или отсутствию положительного смещения при применении р-i-n диода) устройство эквивалентно параллельному резонансному колебательному контуру, включенному параллельно коаксиальной линии, где индуктивность L образована индуктивностью индуктивно-емко5

j0

4 стной диафрагмы, а емкость С вЂ” емкостью диода с учетом влияния короткозамкпутого шлейфа. Настройка в резонанс осуществляется путем изменения индуктивности 1. диафрагмы указанным способом.

При подаче управляющего напряжения на диод, (что соответствует сильному сигналу в случае использования ограничительного диода или подаче положительного смещения при применении р-i-и диода) устройство эквивалентно последовательному резонансу колебательного контура, включенного параллельно коаксиальной линии, где емкость С образована емкостью короткозамкнутого шлейфа. Настройка в резонанс осуществляется путем изменения емкости С, т. е. путем перемещения короткозамыкателя 9, причем резонансные частоты в обоих случаях (параллельный и последовательный резонансы) одинаковы.

Так как сопротивление параллельного резонансного колебательного контура намного больше волнового сопротивления коаксиальной линии, а сопротивление последовательного резонансного колебательного контура близко к нулю, то в режиме пропускания передаваемой

СВЧ мощности вносятся малые потери, а в режиме запирания — большее затухание.

Предмет изобретения

Полупроводниковое управляющее устройство СВЧ, содержащее отрезок коаксиальной линии и параллельный короткозамкнутый коаксиальный шлейф, в разрыв центрального ступенчатого проводника которого включен полупроводниковый диод, отличающийся тем, что, с целью обеспечения минимальных потерь в режиме пропускания, перпендикулярно центральному проводнику основной линии включена индуктивная диафрагма, выполненная в виде короткозамкнутой на одном конце металлической трубки, соединенной с наружным проводником коаксиальной линии и проходящей открытым концом через центральный проводник, а внутрь трубки введен соединенный с наружным проводником металлический стержень, изолированный от трубки диэлектрической втулкой.

364050

Фиг

Составитель А. Горбачев

Техред Ю. Баранов

Редактор Л. Мазуроиок

Корректор T. Медведева

Загорская типография

Заказ 357 Изд. № 1080 Тираж -104 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4(5