Многоканальное диодное коммутирующее устройство

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в коммутационно-распределительных трактах многолучевых фазированных антенных решеток. Целью изобретения является уменьшение потерь и упрощение устройства. Для достижения этой цели в каждый двухканальный коммутатор введена дополнительная входная шина 15, первичная обмотка 5 входного трансформатора 4 выполнена со средним выводом, а вторичная обмотка 6 включена между выходной 7 сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (192 (112

А1 (512 4 Н 03 К 17/74

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4019314/24-21 (22) 05.02.86 (46) 15.07.87. Бюл. 1(26 (71) Отделение радиоастрономии Института радиофизики и электроники

АН УССР (72) A.Â. Антонов, Ю.М. Герасимов и А.А. Гридин (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . У 928647 кл. Н 03 К 17/74, 1983.

Гибсон и др. Универсальный импульсный гетеродинный ВЧ-спектрометр.

Приборы для научных исследований, 1981, Р 10, с. 80, фиг. 4. (54) МНОГОКАНАЛЪНОЕ ДИОДНОЕ КО221МУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в коммутационно-распределительных трактах многолучевых фазированных антенных решеток. Целью изобретения является уменьшение потерь и упрощение устройства. Для достижения этой цели в каждый двухканальный ком" мутатор введена дополнительная входная шина 15, первичная обмотка 5 входного трансформатора 4 выполнена со средним выводом, а вторичная обмотка 6 включена между выходной 7

1324 и общей 2 шинами. Устройство, кроме того, содержит входную шину 1, источники напряжения смещения 8 и 9, послецовательно разветвляющиеся двухканальные коммутаторы 3, каждый из которых содержит входной трансформатор 10 с обмотками 1? и 13 и две коммутационные ячейки 11. На черте102 же также показаны коммутационные диоды 33-38, диодный мост, образованный диодами 39-42, эквивалент нагрузки, образованный резисторами

43 и 44„ балластный резистор 45, электронный ключ 46, источник управляющего напряжения 47, входные, выходные и соединительные шины. 1 ил.

1

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам коммутации высокочастотных сигналов„ и может быть использовано в коммутационно-распределительных 5 трактах многолучевых фазированных антенных решеток.

Коммутаторы, используемые в коммутационно-распределительных трактах управляемых с помощью 3ВМ многолуче- 10 вых фазированных антенных решеток, должны обладать высоким быстродействием, малыми потерями, постоянным входным импедансом каналов в открытом и закрытом состояниях.

t5

Цель изобретения — уменьшение потерь и упрощение устройства.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. 20

Многоканальное диодное коммутирующее устройство содержит входную шину 1, общую шину 2, последовательно разветвляющиеся двухканальные коммутаторы 3, и выходных трансформа- 25 торов 4, имеющих выполненную со средним выводом первичную обмотку 5 и вторичную обмотку 6, включенную между выходной шиной 7 и общей шиной 2, и общие для всего коммутатора источ- -30 ники 8 и 9 напряжения смещения. Каж— дый двухканальный коммутатор образуют входной трансформатор 10 и две коммутационные ячейки 11. Входной трансформатор 10 содержит входную обмотку 12, выполненную со средним выводом, и выходную обмотку 13. Начало входной обмотки 12 подключено к входной шине 14, средний вывод — к дополнительной входной шине 15, а 40 конец — к входной шине 16. Выходная обмотка 13 подключена к трем входным

2 шинам 17-19 двух параллельно соединенных по входу коммутационных ячеек 11. Выходные шины 20-22 двух коммутационных ячеек 11 подключены соответственно к выходным шинам 2328 двухканального коммутатора 3.

Шины 29 и 30 подачи смещения коммутационных ячеек 11 соединены параллельно и подключены к шинам 31 и 32 смещения двухканального коммутатора 3.. Шины 31 и 32 смещения всех двухканальных коммутаторов соединены параллельно и подключены соответственно к источникам 8 и 9 смещающего напряжения.

Каждая коммутационная ячейка 11 содержит коммутационные диоды

33-38, диодный мост, образованный коммутационными диодами 3942, эквивалент нагрузки, образованный резисторами 43 и 44, балластный резистор 45, электронный ключ 46 и источник 47 управляющего напряжения. Выходная шина 23 соединена с анодом диода 34 и катодом диода 33, катод диода 34 соединен с вершиной 48 диодного моста и анодом диода 35, катод которого соединен с входной шиной

17, анод диода 33 соединен с одним концом резистора 43, второй конец которого соединен с вершиной 49 диодного моста, входной шиной 18 и шиной 30 подачи смещения, а также с одним концом резистора 44, второй конец которого соединен с анодом диода 38, катод которого соединен с анодом диода 36 и выходной шиной 22, катод диода 36 соединен с вершиной

50 диодного моста и анодом диода 37, катод которого соединен с входной шиной 19, вершина 51 соединена с выходной шиной 21, а также с одним

20

3 132 концом резистора 45 силовым выводом

52 электронного ключа 46, силовой вывод 53 которого подключен к общей шине 2, а управляющий вход 54 подключен к источнику 47 управляющего напряжения, второй конец резистора 45 подключен к шине 29 подачи смещения.

Для устройства возможны два исходных состояния: высокочастотный сигнал присутствует на входной шине и коммутируется на один из выходов, высокочастотные сигналы от разных источников присутствуют на выходных шинах устройства и коммутируются поочередно на его вход. Так как исходное состояние не влияет на принцип работы коммутатора, рассмотрим его работу в случае присутствия высокочастотных сигналов различных источников на выходных шинах. Прохождение высокочастотного сигнала с любого из выходов на вход устройства определяется состоянием коммутационных ячеек 11 "Закрыто" или "Открыто" в соответствующем канале.

Открытому состоянию любой из коммутационных ячеек 11 соответствует подача на вход 54 управляемого электронного ключа 46 от источника 47 управляющего напряжения разрешающего сигнала, который переводит электронный ключ 46 в закрытое состояние.

При этом напряжение источника 8 напряжения смещения прикладывается к анодам диодов 34-37. а так как потенциал источника, 8 выше потенциала ис точника 9, диоды 34-37 открываются.

Одновременно напряжение источника 8 прикладывается к катодом диодов 33, 38, 39-42, которые при этом закрываются, коммутационная ячейка 11 переходит в состояние "Открыто".

Закрытому состоянию любой из коммутационных ячеек соответствует подача на вход 54 управляемого электронного ключа 46 от источника 47 управляющего напряжения запрещающего сигнала, который переводит электронный ключ в открытое состояние.

При этом источник 8 нагружается на балластный резистор 45, а выходная шина 21 коммутационной ячейки 11 подключается открытым ключом 46 к общей шине 2. В результате напряжение источника 9 напряжения смещения прикладывается к.катодам диодов 34-37, анодам диодов 39-42 и через резисторы 43 и 44 к анодам диодов 33 и 38.

4102 4

Диоды 34-37 закрываются, а диоды 33, 38, 39-42 открываются. Открытые дио ды 39-42 шунтируют по высокой часто. те выход коммутационной ячейки 11, повышая ее переходное ослабление, а открытые диоды 33 и 33 подключают на выход закрытой ячейки эквивалент нагрузки, состоящий из последовательно соединенных резисторов 43 и 44.

Коммутационная ячейка переходит в состояние Закрыто, сохраняя прй этом неизменным входное сопротивление со стороны выхода.

Таким образом, переводя коммутационные ячейки 11 каждого канала в состояния "Открыто и Закрыто, можно коммутировать сигнал с любой шины 7 на шину 1.

Предлагаемое устройство при меньшем числе трансформаторов обеспечивает значительное уменьшение потерь.

Формула изобретения

Многоканальное диодное коммутирующее устройство, содержащее и выходных трансформаторов, первичные обмотки которого соединены со средним выводом, два источника напряжения смещения, входную, общую и п выходных шин, двухканальные коммутаторы с двумя входными, шестью выходными шинами и двумя шинами смещения, входным трансформатором, первичная обмотка которого подключена к входным шинам двухканального коммутатора, вторичная обмотка крайними и средним выводами подключена к соответствующим трем входным шинам двух коммутационных ячеек, две шины подачи смещения каждой из которых соединены с соответствующими шинами смещения своего двухканального коммутатора, три выходные шины подключены к соответствующим шести выходным шинам, каждая коммутационная ячейка имеет три резистора, десять диодов и электронный ключ, управляющим входом подключенный к шине источника управлякщеro напряжения, первым силовым выводом — к общей шине, вторым — к второй выходной шине, к катодной вершине диодного моста, образованного первыми четырьмя диодами, и через первый резистор к первой шине смещения, аиодная вер1324102

Составитель Л.Багян

Техред Л.Олийнык

Корректор N. Де кчик

Редактор А.Огар

Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2972/56

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шина диодного моста подключена к второй входной шине своей коммутационной ячейки, анодно-катодные вершины диодного моста через соответствующие пятый и шестой прямо включенные диоды подключены к первой и третьей входным шинам, а через седьмой и восьмой обратно включенные диоды — к первой и третьей выходным шинам коммутационной ячейки, соеди- 10 ненным с катодами девятого и десятого диодов, аноды которых через второй и третий резисторы подключены к второй шине смещения, первый двухканальный коммутатор входными шина- 15 ми подключен к входной и общей шинам устройств первой и третьей, четвертой и шестой выходными шинами — к двум входным шинам последующих второго и третьего двухканальных коммута- 20 торов соответственно, каждый двухканальный коммутатор предыдущей ступени соединен аналогичным образом с двумя двухканальными коммутаторами последующей ступени, первый двухка- 25 нальный коммутатор последней ступени первыми тремя выходными шинами подключен к соответствующим выводам первичной обмотки первого выходного трансформатора, вторичная обмотка которого подсоецинена к первой выходной и общей шине, вторыми тремя выходными шинами — к соответствующим выводам первичной обмотки второго выходного трансформатора, вторичная обмотка которого подсоединена к второй выходной и общей шинам, аналогично соединены выходы всех п/2 двухканальных коммутаторов последней ступени с входами и выходных трансформаторов и их вторичных обмоток с выходными шинами, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения потерь и упрощения, в каждый двухканальный коммутатор введена дополнительная входная шина, а первичная обмотка входного трансформатора выполнена со средним выводом, причем вторая и пятая выходные шины каждого двухканального коммутатора предыдущей степени соединены с дополнительными входными шинами соответствующих двухканальных коммутаторов последующей ступени.