Электронный высокочастотный коммутатор

 

ЭЛЕКТРОННЫЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ КОММУТАТОР, содержащий р- i-п -диод , выводы которого подключены к разделительным конденсаторам и первым выводам развязывающих фильтров, цепочку из последовательно соединенных первого ключа, источника питания и первого резистора, которая включена между вторыми выводами развязывающих фильтров, второй ключ и второй резистор, отличающийся тем, что, с целью увеличения коммутируемой мощности и повышения быстро действия, цепочка из последовательно соединенных второго ключа и вт брого резистора включена между вторшли выводами развязыванэщих фильтров. (Л е ел Ш

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СИНЮЮ

РЕСПУБЛИК, also

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

FlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К АВТОРСНОВЛУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ (21)3378496/18-21 (22)29.12 ° 81 (46)30.04.83. Вюл. Р 16 (72)B. Е. Цветаев (53)621.382(088.8) (56)1. Заявка ФРГ М 2812449, кл. Н р3 К 17/74, опублик. 27.09.79.

2. Патент ФРГ В 2636969, кл. Н 01 P 1/15, опублик. 23.02.78 (прототип). (54)(57) ЭЛЕКТРОННЫЙ ВЫСОКОЧАСТОТ

НЫЙ КОММУТАТОР, содержащий р- i — n -диод, выводы которого подключены к,Я0„„1015497 А.разделительным конденсаторам и первым выводам развязывающих фильтров, цепеЧку из последовательно соединенных первого ключа, источника питания и первого резистора, которая включена между вторыми выводами развязывающих фильтров, второй ключ и второй резистор, отличающийся тем, что, с целью увеличения коммутируемой мощности и повышения быстродействия, цепочка иэ последовательно соединенных второго ключа и второго резистора включена между вторыми выводами развязывающих фильтров.

1015497

Изобретение относится к радиотех= нике, а именно к устройствам для коммутации высокочастотных сигналов, и может быть использовано в радиосистемах приема-передачи сигналов большой мощности КВ и УКВ диапазонов.

Известен электронный высокочастотный коммутатор, содержащий - 1 — п-диод, источник питания, ключи (1 .

Недостатком указанного коммутатора о является малая коммутируемая мощность и невысокое быстродействие, что обусловлено большой величиной запирающего напряжения p -i — n -диода.

Известен также электронный высоко- 15 частотный коммутатор, содержащий р-1-п-диод, выводы которого подключены к разделительным конденсаторам и первым выводам, развязывающих фильтров, цепочку из последова- 20 тельно .соединенных первого ключа, источника питания и первого резистора, которая включена между вторыми выводами развязывающих фильтров, второй ключ и второй резистор 2 j. 75

Переключение диода из открытого состояния в закрытое осуществляется в известном коммутаторе путем подачи на него обратного напряжения смещения, получаемого за счет разряда конденсатора развязывающего фильтра. Недостатком известного устройства является использование для запирания р-1- п -диода обратного смещения, в результате чего снижается максимальная величина допустимого напряжения коммутируемого ВЧ-сигнала и его мощность.

При этом быстродействие коммутатора недостаточно высокое, что связа-.., но с большим временем переключения 40

p-i- n, диода в закрытое состояние при использовании для его запирания обратного напряжения смещения.

Кроме того, наличие в коммутаторе постоянно замкнутой цепи обратного тока приводит к появлению нелинейных искажений в коммутируемом ВЧ-сигнале.

Цель изобретения — увеличение мощности коммутируемого ВЧ-сигнала и по», вышение быстродействия.

Поставленная цель обеспечивается тем, что в электронном высокочастотном коммутаторе, содержащем р-1- п -ди-55 од, выводы которого подключены к раз; делительным конденсаторам и первым выводам развязывающих фильтров, цепочку из последовательно соединенных первого ключа источника питания 60 и первого резистора, которая включена между вторыми выводами разЪязывающих фильтров, второй ключ и второй резистор, цепочка из последовательно соединенйых второго ключа и второго 65 резистора включена между вторыми выводами развязывающих фильтров.

На чертеже представлена схема коммутатора.

Электронный высокочастотный коммутатор содержит p-i-n диод 1, выводы которого подключены к разделительным конденсатррам 2 и 3. К вы ходам диода 1 через развязывающий фильтр 4 и дроссель 5 подключена цепочка, состоящая из последовательно соединенных первого ключа, выполненного в виде транзистора б, источника питания и ограничительного резистора

8., образующие цепь прямого тока p -i-n -диода 1. Параллельно цепи прямого тока подключены последовательно соеди. ненные низкоомный резистор 9 и второй ключ, выполненный в виде транзистора 10, образующие цепь обратного тока р- i- n -диода 1.

Коммутатор работает следующим образом.

При подаче на базу транзистора б положительного управляющего напряже-. ния 0„ он открывается и цепь прямого тока диода 1 замыкается. При этом через открытый диод 1 протекает прямой ток, обусловленный инжектируемыми через р-i и 1-и переходы носителями, в результате чего в 1-слое р- 1 — n -структуры накапливается достаточно большой заряд. Сопротивление р- 1- п -диода 1 в этом случае мало и ВЧ-сигнал передается по каналу, содержащему p-i- n -диод и конденсаторы 2 и 3, с минимально возможными потерями и нелинейными искажениями.

Для переключения диода 1 в закрытое состояние цепь его прямого тока размыкается подачей на базу транзистора б обратного смещения 0 .. Одновременно на базу транзистора 10 подается на короткое время положительное управляющее напряжение 0, переключающее его в открытое состояние. При этом замыкается цепь обратцрго тока диода 1 и через него протекает ток, обеспечивающий эффективное рассасывание накопленного в его базе заряда. Затем на базу транзистора 10 подается отрицательное напряжение

О „и он закрывается, размыкая цепь обратного тока диода 1. При этом диод 1 переключается в закрытое состояние, характеризуемое обедненной носителями i --областью, представляющей собой большое сопротивление для коммутируемого ВЧ-сигнала. Высокочастотная цепь коммутатора в этом случае закрыта для ВЧ-сигнала.

Величина напряжения, подаваемого на р-3-н-диод при открывании его, порядка 1-2В, а обратное смещение на р-i- n --диод в предлагаемом комтаторе не подается.

1015497

Составитель И. Форафонтов

Техред:О.Неце, Корректор,С. Шекмар.

Редактор Н. Ковалева

Заказ 3 30/51 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раукская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, максимальная вели-.. ,чина управляющего смещения в предлагаемом коммутаторе порядка 1-2В., в то время, как в известных устройствах она порядка 800В.

Поскольку отсутствует постояннО замкнутая пень обратного тока, уйеньыаются нелинейные искажений, .вносимые в коммутируемый ВЧсигнал, \

Использование преддагаемаго «йм- мутатора позволяет увеличить Мщность коммутируемого ВЧ«сигнала пойысить быстродействие и, кроме тоГо, умецыить величину нелинейны» нс«аее5 ний ВЧ-сигнала.

По сравнению с базовым Объектом, мощность коммутируемого ВЧ-сигиала увеличивается в 4 раза, а быстродействие - на 1-2 порядка..