Свч-выключатель

 

Использование: для управления уровнем мощности в СВЧ-трактах. Сущность изобретения: устройство содержит металлизированную с одной стороны диэлектрическую подложку со сквозным отверстием, в котором установлен первый бескорпусной pin-диод, соединенный катодом с металлизацией , а анодом - с первым концом расположенного на другой стороне диэлектрической подложки первого металлического Г-образного полоска и с первым концом второго металлического Г-образного полоска, вторые концы которых являются соответственно входом и выходом СВЧ-выключателя . Второй бескорпусной pin-диод подсоединен анодам ко второму концу первого металлического полоска, а его катод установлен на третьей контактной полоске, которая соединена через второй пленочный резистор с кромкой емкостного полоскового элемента, пртиволежащая кромка которого соединена через первый пленочный резистор со второй контактной полоской, на которой установлен катод четвертого бескорпусного pin-диода, подключенного анодом ко второму концу второго металлического полоска. Третий бескорпусной pin- диод установлен катодом на первой контактной полоске, которая через третий пленочный резистор и четвертую контактную полоску соединена с металлизированной стороны диэлектрической подложки. Анод третьего бескорпусного пленочного резистора подсоединен к первому концу второго металлического полоска. При этом вторая и третья контактные полоски и емкостной полосковый элемент образуют фильтр низкой частоты, граничная частота которого ,8 fpa6., где fpa6 - нижняя частота рабочей полосы частот. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю - Н 01 P 1/15, 1/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4934392/09 (22) 05,05.91 (46) 15.12,92. Бюл. ¹ 46 (71) Московский научно-исследовательский институт "Агат" (72) А.А. Суднов (56) Виненко В.Г. и др. Исследование квазиактивных ограничителей СВЧ высокого уровня мощности — Электронная техника, сер. Злектроника СВЧ, 1983, вып, 8 (356), с.2. (54) СВЧ-ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Использование: для управления уровнем мощности в СВЧ-трактах. Сущность изобретения; устройство содержит металлизированную с одной стороны диэлектрическую подложку со сквозным отверстием, в котором установлен первый бескорпусной р!п-диод, соединенный катодом с металлизацией, а анодом — с первым концом расположенного на другой стороне диэлектрической подложки первого металлического Г-образного полоска и с первым концом второго металлического Г-образного полоска, вторые концы которых являются соответственно входом и выходом СВЧ-выИзобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для управления уровнем мощности в СВЧ-трак-. тах.

Известен СВЧ-вь ключатель, используемый для управления уровнем мощности, СВЧ-выключатль содержит диэлектрическую подложку с металлизацией на одной ее стороне и сквозным отверстием, и riep- вой, и второй металлическими полосками, Ы, 1781740 А1

2 ключателя. Второй бескорпусной ptn-диод подсоединен анодом ко второму концу первого металлического полоска. а его катод установлен на третьей койтактной полоске, которая соединена через второй пленочный резистор с кромкой емкостного полоскового элемента, пртиволежащая кромка которого соединена через первый пленочный резистор со второй контактной полоской, на которой установлен катод четвертого бескорпусного pin-диода, подключенного анодом ко второму концу второго металлического полоска. Третий бескорпусной plnдиод установлен катодом на первой контактной полоске, которая через третий пленочный резистор и четвертую контактную полоску соединена с металлизированной стороны диэлектрической подложки.

Анод третьего бескорпусного пленочного резистора подсоединен к первому концу второго металлического полоска, При этом вторая и третья контактные полоски и емкостной полосковый элемент образуют фильтр низкой частоты, граничная частота которого

12р 0,8 fpae., где fpa6 нижняя частота рабочей полосы частот. 1 ил. расположенными на другой ее стороне.

Первые концы первой и второй металлических полосок расположены на одной оси у концов диаметра сквозного отверстия.

Недостатком СВЧ-выключателя является высокая чувствительность характеристик к нагрузке, малая развязка между входами и рассогласованные входы, .Известен также СВЧ-выключатель, взятый за прототип, 1781740

СВЧ-выключатель содер>кит диэлектри- фильтр низкой частоты, граничная часточескую подложку с металлизацией на одной та которого — fop удовлетворяет условию ее стороне и двумя сквозными отверстиями, frp 0,8fpa6 где fpa6 — нижняя частота рабов которых установлены переключательные чей полосы частот. диоды, аноды кото, а о ы которых соединены с метал- 5 Снижение чувствительности к изменелизацией, а катоды — с первым и вторыми нию параметров обусловлено обеспечениконцами четвертьволкового металлическо- ем согласования входов в обоих режимах и . го полоска на другой стороне диэлектриче- при переходном режиме за счет использо-, вания совокупности отличительных признаНедостатком прототипа является высо- 10 ков, обеспечивающих поглощение кая чувствйтельность к изменению парамет- электромагнитных волн, отраженных как от ров нагрузкй, малая развязка между первого бескорпусного pin-диода, так и от входами при изготовлении в малых габари- рассогласованной нагрузки, тах, рассогласован, рассогласованные входы. Увеличение вносимого затухания обесЦелью изобретения является сни>кение 15 печивается тем, что вторая и третья контакчувствительности к изменению параметров тные полоски и емкостной полосковый нагрузки, увеличение развязки между вхо- элемент образуют фильтр низкой частоты с дами при изготовлении в малых габаритах и легран < fpas.нижн.0,8. Противофазность путей согласованных входах, . обеспечивается полуволновой суммарной

Поставленная цель достигается тем, что 20 длиной первой и второй металлической пов СВЧ-выключатель, содержащий диэлект- лосок с первым и третьим бескорпусными рическую йодложку с металлизацией на од- р!и-диодами и фазовой задержкой ФНЧ.. ной ее стороне и сквозным отверстием, в На чертеже представлена топология котором расположен первый бескорпусной СВЧ-выключателя, (п-диод, катод и анод которого соединены, 25 СВЧ-выключатель содержит: 1 — диэлексоответственйо, с металлизациеи и с сере- трическая подложка, 2 — металлизация, диной ленточного проводника, первый ко- сквозное отерстие, 4 — основание диода, 5, нец которого соединен с первым концом 6,7, 8 — первый, второй, третий и четвертый первого металлического полоска, установ- бескорпусные pin-диоды, 9 — ленточный ленногонадругойсторонедиэлектрической 30 проводник, 10, 11, 12 — первый, второй и подложки, к второму концу которого под- третийпроводники,13,14 — первыйивторой ключен анод второго бескорпусного pin-ди- металлические полоски, 15, 16, 17, 18 — перода,дополнительно введейа вторая йтретья вая, вторая, третья и четвертая контактные металлические полоски, первый, второй и полоски,19,20,21-первый, второйитретий третий пленочные резисторы, первая, вто- 35 пленочные резисторы, 22 — емкостной полорая, третья и четвертая контактные полоски сковый элемент, 23 — третий металлический емкостной полосковый элемент", "установ- полосок,. ленные на другой стороне диэлектрической СВЧ-выключатель имеет режим "Открыподложки, третий и четвертый бескорпус- то" и "Закрыто", в которых работает следуные.pin-диоды, установленные катодами на 40 ющим образом. первую и вторую контактные полоски, ано- . Режим "Открыто". ды которых соединены, соответственно, с Первый, второй, третий и четвертый первым и вторым концами второго металли- бескорпусные pin-диоды обесточены. СВЧческого полоска, являющегося выходом пе- Волна поступает на второй конец первого реключ т еключателя,катод второго бескорпусного 45 металлического полоска 13, образующего с

pin-диода установлен на третьей контакт- диэлектрической подложкой 1 и металлизаной полске, соединенной через второй пле- цйей 2 микрополосковую линию и передаетночный резистор с кромкой емкостного ся на его первый конец, с которого через полоскового элемента, противолежащая фильтр низкой частоты, образованный лен -кромка которого соединена с первым пле- 50 точным проводником и переходом открытоночным резистором, ксерединеемкостного го первого бескорпусного pin-диода 5, йолоскового элемента подсоединен один проходит на первый конец второго металли конец третьей металлической полоски, дру- ческого полоска 14 и поступает íà его втогой конец которой соединен с металлизиро- рой конец, служащий выходом ванной стороной диэлектрической 55 СВЧ-выключателя. СВЧ-выключатель облаподложки, к которой подключена четвертая дает минимальными потерями и хорошим контактная подльска, соединенная с треть- КСВН, т.к. на пути электромагнитной волны им пленочйым резистором, при этом, пер- отсутствуют значительные неоднородновая и вторая металлические полоски и сти. Вносимые потери определяются потеемкостной полосковый элемент образуют рями в отрезках микрополосковой линии, 1781740

5 шунтирует первые концы, соответственно, первой и второй металлических полосок 13, 14, т.к. электрические длины первой и второй металлических полосок 13 и 14, с учетом 15, реактивных параметров первого бескорпус- ного pin-диода 5 и пленочного проводника

9 приближенно равны 90О, то в местах подключения пленочных резисторов 18, 20 с помощью второго и четвертого бескорпус- 20

25 компенсируется часть|о энергии элеКтромагнитного поля, прошедшей на выход уст- 30 .ройства через фильтр низкой частоты, образованный второй и третьей контактными полосками 16, 17 и BMKocTHblM полосковым элементом 22, 40

50 образованной первым и вторым металлическими полосками 13, 14 и потерями в уголках и ФНЧ с первым бескорпусным

pIn-.диодом 5, Волновое сопротивление микрополосковой линии. выбирается равным волновому.сопрс тиалению входных отрезков линии передачй;

Режим "Закрыто".

Через первый 5,:второй 6, третий 7 и четвертый 8 бескорпусные pin-диоды пропускается ток. Первый бескорпусной р-и-диод ных pin-диодов 6, 8 и второго и третьего проводников 11, 12 имеет место пучность напряженности электрического поля и энергии электромагнитного поля отражается от первого бескорпусного р и-диода 5 и поглощается B первом и втором пленочных резисторах 19, 20. Просочившаяся на выход часть этой энергии электромагнитного поля

Согласование обеспечивается тем, что сопротивление пленочных резисторов" 19, 20, подключенных к входам, выбирается равным волновому сопротивлению линии передачи Zp.

Третий пленочный резистор выбран

R3 = 2Zо для обеспечения согласования в динамическом диапазоне изменения ослабления.

Проведенные экспериментальные исследования двух образцов показали следующие результаты; КСВН входов во всех режимах не более 1,5; начальное ослабление не более 1 дБ, макси лальное вносимое ослабление не менее 30 дБ в октавной полосе рабочих частот.

Чувствительность параметров к изменению нагрузки при максимальном ослаблении снижена на 20% за счет поглощения отражений от нагрузки в первом и втором

10 пленочных резисторах 19, 20 и использования П-образного ФНЧ, Формула изобретения

СВЧ-выключатель, содержащий металлизированную с одной стороны диэлектрическую подложку со сквозным отверстием, в котором установлен первый бескорпусной р!п-диод, соединенный катодом с металлизацией, а анодом — с серединой ленточного проводника, первый конец которого соединен с первым концом расположенного на другой стороне диэлектрической подложки первого металлического полоска, второй конец которого является входом выключателя и подключен к аноду второго бескорпусного

pin-диода, отличающийся тем, что, с целью снижения чувствительности к изменению параметров нагрузки и увеличения развязки, введены и расположены на другой стороне диэлектрической подложки вторая и третья металлические полоски, первый, второй и третий пленочные резисторы, первая, вторая, третья и четвертая контактные полоски и емкостный полосковый элемент, а также третий и четвертый бескорпусные

pin-диоды, катоды которых установлены соответственно на первой и второй контактных полосках, соединенных соответственно . с третьим и четвертым пленочными резисторами, а аноды соединены соответственно с первым и вторым концами второго металлического полоска, являющегося выходом переключателя, катод второго. бескорпусного

pin-диода установлен на третьей контактной полоске, соединенной через второй пленочный резистор с кромкой емкостного полоскового элемента, противолсжащая кромка которого соединена с первым пленочным резистором, к середине емкостного полоскового элемента подсоединен один конец третьей металлической полоски, другой конец которой соединен с металлизированной стороной диэлектрической подло>кки, к которой подключена четвертая контактная полоска, соединенная с третьим пленочным резистором, при этом первая и вторая металлические полоски выполнены

Г-образными, а вторая и третья контактные полоски и емкостный полосковый элемент образуют фильтр .низкой частоты, граничная частота которого frp выбрана frp 0,8 fpa6, где fpд — нижняя частота рабочей полосы частот.

17S1 740

Составитель А.Суднов

Техред М.Моргентал

Корректор 3.Салко

Редактор Т.Иванова

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

Заказ 4277 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб„4/5