Сверхвысокочастотный выключатель

 

Изобретение относится к электронике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в устройствах с высоким быстродействием , в частности в радиолокационных станциях. Целью изобретения является повышение уровня коммутируемой мощности при сохранении быстродействия в заданном диапазоне частот. СВЧ-выключатель содержит линию 1 передачи, основные полупроводниковые диоды 2, дополнительный полупроводниковый диод 3, двухпозиционный электронный ключ 4, резистор 5. источник 6 опорного напряжения, источник 7 управляющего напряжения. Изобретение позволяет использовать быстродействующие диодные выключатели в схемах СВЧ-устройств с большим динамическим диапазоном изменения входного сигнала, 1 ил. (Л

СОЮЗ .СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ям Н 01 Р 1/15

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4322887/63 (22) 30.10.87 (46) 07.03.92. Бюл, й. 9 (71) Научно-исследовательский электротех-. нический институт (72) И.Б.Шпитальный; В.М,Гололобов и

В.P.Ãóç (53) 621.316.542(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬВ 1171876, кл. Н 01 Р 1/15, 1982. (54) CBEPXBblCOKO×ÀÑTÎÒHblé ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электронике сверхвысоких частот (CB4) и может быть использовано в устройствах с высоким быс„... «Ы„„1718306 А1 тродействием, в частности в радиолокационных станциях. Целью изобретения является повышение уровня коммутируемой мошности при сохранении быстоодействия в заданном диапазоне частот, СВЧ-выключатель содержит линию 1 передачи, основные полупроводниковые диоды 2, дополнительный полупроводниковый диод 3, двухпозиционный электронный ключ 4, резистор 5. источник 6 опорного напряжения, источник

7 управляющего нап ряжения. Изобретение позволяет использовать быстродействующие диодные выключатели в схемах СВЧ-ус- 3 тройств с большим динамическим диапазоном изменения входного сигнала, 1 ил.

1718306

Изобретение относится к электронике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в устройствах с высоким быстродействием, в частности радиолокационных станциях. 5

Известен СВЧ-выключатель, содержа.щий линию передачи с параллельно включенными в нее полупроводниковыми диодами источник управляющего напряжения. 10

Недостатком данного выключателя является невозможность коммутации высокого уровня СВЧ-мощности с высоким быстродействием в заданном диапазоне частот. Например, у серийно выпускаемых ди- 15 одов ЗА531А-6, имеющих время переключений 1 с, прямое сопротивление начинает резко увеличиваться с ростом входной мощности, начиная с уровня 0,5 мВт, на частотах до 10 гГц и выше. 3m 20 приводит к тому, что в СВЧ-выключателе уровень запирания падает с 40 дБ до 5 дБ при росте коммутируемой мощности в пределах 0,5 — 10 мВт. Величину высокого уровня эапирания можно восстановить, 25 увеличивая управляющий ток, но при этом падает быстродействие и увеличивается потребляемая мощность, требуемая величина управляющего тока может оказаться больше допустимой для данного типа диода, 30

Для диода ЗА531А-6 при входной мощности порядка 10 мВт для обеспечения высокого уровня эапирания необходим ток управления 40-50 мА, в то время как допу- 35 стимый ток для этих диодов равен 10 мА.

Таким образом, выключатель на быстродействующем диоде перестает работать эадолго до того, как мощность достигнет уровня, допустимого для данного диода. 40

Целью .изобретения является повышение уровня коммутируемой мощности при сохранении быстродействия в заданном диапазоне частот, В СВЧ-выключатель, содержащий ли- 45 нию передачи с параллельно включенным в нее диодами и источник управляющего напряжения, введены двухпозиционный электронный ключ. замкнутый на корпус резистор, источник опорного напряжения и 50 дополнительный полупроводниковый диод, включенный параллельно в линию передачи на ее входе и соединенный через первые аналоговые вход и выход двухпозиционного электронного ключа с резистором, при этом 55 источник опорного напряжения через вторые аналоговые вход и выход двухпозиционного ключа соединен. с основными полупроводниковыми диодами, а источник управляющего напряжения подключен к соединенным между собой логическим входам двухпозиционного электронного ключа.

На чертеже схематически показан СВЧвыключатель.

СВЧ-выключатель содержит линию 1 передачи, основные полупроводниковые диоды 2, дополнительный полупроводниковый диод 3, двухпозиционный электронный ключ 4, резистор 5, источник 6 опорного напряжения, источник 7 управляющего напряжения.

СВЧ-выключатель работает следующим образом.

Источник 7 управляющего напряжения формирует импульсы напряжения, с помощью которых управляется электронный ключ 4. В зависимости от напряжения на выходе источника 7 управляющего напряжения происходит замыкание или размыкание между собой соответственно первого и второго аналоговых входов и выходов электронного ключа 4. Режим пропускания выключателя реализуется при разомкнутых аналоговых входах и выходах электронного. ключа 4. При этом ни через основные диоды

2, ни через дополнительный диод 3 ток протекать не может, что обеспечивает малые потери в схеме независимо от уровня про- ходящей мощности.

В режиме запирания выключателя основные диоды 2 оказываются соединенными с источником б опорного напряжения, а дополнительный диод 3 замкнут на корпус по постоянному. току через резистор 5. При большом уровне входной мощности дополнительный диод 3 работает в режиме brpaничителя, причем порог ограничения может регулироваться величиной сопротивления резистора 5. На основные диоды 2 поступает незначительный уровень мощности, что позволяет реализовать высокий уровень запирания выключателя при небольшом управляющем токе. Величина этого тока устанавливается с помощью источника 6 опорного напряжения. При малом уровне входной мощности предлагаемый выключатель работает аналогично известному, так как дополнительный диод 3 перестает ограничивать уровень мощности, поступающий . на основные диоды 2.

Таким образом, в предлагаемом устройстве эа счет подключения с помощью электронного ключа 4, в качестве которого может быть использована микросхема 590КН2, работающего от источника управляющего напряжения, диода 3 на входе к корпусу через . резистор 5 и основных диодов 2 к источнику б опорного напряжения обеспечивается увеличение уровня коммутируемой мощности беэ снижения быстродействия.

1718306

Составитель Т.Перова

Техред М. Моргентал

Редактор И.Шулла

Корректор M.ØàðoUjè

Заказ 887 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государвтвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Использование устройства позволяет . существенно расширить диапазон коммутируемой СВЧ-выключателями мощности. Это позволяет использовать быстродействующие диодные выключатели в схемах СВЧ-ус- 5 тройств с большим динамическим диапазоном изменения входного сигнала, например радиолокационных станциях различного назначения, что расширяет функциональные возможности последних, 10

Испытания предлагаемого устройства показали, что для выключателей на серийно выпускаемых промышленностью диодах

3А531А-6 уровень входной мощности может быть повышен с 0,5 мВт до нескольких 15 десятков мВт, т.е. примерно в 100 раз.

Формула изобретения

Сверхвысокочастотный выключатель, содержащий линию передачи с параллель- но включенными в нее полупроводниковы- 20 ми диодами и источник управляющего напряжения,отличающийся тем,что,c целью повышения уровня коммутируемой мощности при сохранении быстродействия в заданном диапазоне частот, в него введены двухпозиционный электронный ключ, замкнутый на корпус резистор, источник опорного напряжения .и дополнительный полупроводниковый диод, включенный параллельно в линию передачи на "е входе и соединенный через первые аналоговые вход и выход двухпозиционного электронного ключа с резистором, при этом источник опорного напряжения через вторые аналоговые вход и выход двухпозиционного электронного ключа соединен с основными полупроводниковыми диодами, а источник управляющего напряжения подключен к соединенным между собой логическим входам двухпозиционного электронного. ключа.