Свч полупроводниковый фазовращатель

 

О П И С А Н И Е 388323

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24.1Х.1971 (№ 1699548 /26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22Х!.1973. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 10.Х.1973

М. Кл. Н 01р 1/18

Тасударственный номитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и OTKpblTHN

V3 К 621.372,852.2 (088.8) Авторы изобретения

Л. В. Касаткин и Ю. П. Ярешко

Заявитель

СВЧ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ

Изобретение относится к области твердотельных коммутирующих приборов в диапазоне СВЧ, а именно к фазовращателям, и предназначено преимущественно для фазированных антенных решеток. 5

Известны фазовращатели СВЧ, содержащие электрически управляемые нелинейные элементы, установленные на определенном расстоянии друг от друга в линии передачи вдоль направления распространения электромагнит- 10 ной энергии.

Одним из важных требований, предъя вляемых к фазовращателям в системах с фазированными антенными решетками, является обеспечение минимального поперечного разме- 15 ра А фазовращателя, который не должен превышать половины рабочей длины вол1 ны Х (A< — ). Однако при использовании вол2 новодных линий передачи в коротковолновой части сантиметрового и в миллиметровом диаХ пазонах условие A(— ппактически невыпол2 нимо. 25

Целью изобретения является создание СВЧ полупроводникового фазовращателя с поперечными размерами, меньшими половины длины волны в коротковолновой части сантиметрового и в миллиметровом диапазонах. 30

Это достигается установкой полупроводниковых диодов совместно с элементами высокочастотной цепи и управляющего. напряжения на диэлектрических шайбах, являющихся одновременно отрезками заполненного диэлектриком волновода и корпусами полупроводниковых диодов. Складывая вместе несколько диэлектрических шайб с полупроводниковыми диодами, можно получить линейный фазовращатель с необходимым числом фазовых состояний.

На фиг. 1 и 2 показаны варианты конструкции линейного фазовращателя отражающего типа.

В фазовращателе (фиг. 1) цепь подведения к диоду управляющего напряжения совмещена с элементами высокочастотной цепи. Фазовращатель состоит из диэлектрических шайб 1, по цилиндрической поверхности которых нанесена металлизация в виде двух изолированных друг от друга полуцилиндров 2. На один из торцов шайбы 1 нанесены две радиальные металлические полоски 8, каждая из которых соединена с одним из полуцилиндров 2.

В центральной части к полоскам 8 крепится полупроводниковый бескорпусный диод 4: ,к одной полоске диод припаян, а с другой соединен проволочной перемычкой б. К полуцилиндрам 2 припаяны проводники б управляющего напряжения. Диэлектрические шайбы 1

388323 вместе с диэлектрическими прокладками 7 и 8 и диэлектрическим излучателем 9 устанавливаются в металлической гильзе 10. Полупроводниковые диоды при этом утапливаются в углублениях, смежных шайб. Металлическая гильза 10 обеспечивает надежную герметизацию полупроводниковых диодов 4.

Фазовращатель, показанный на фиг. 1, может рассматриваться как один модуль пассивной фазированной решетки, облучаемый внеш- ц> ним источником электромагнитной энергии и отражающий эту энергию с минимальными потерями и фазовым сдвигом, определяемым величиной и полярностью управляющего напряжения на полупроводниковых диодах 4. 15

В фазовращателе возбуждается волна ТЕ с поляризацией, совпадающей с направлением полосок 8, выполняющих при этом роль индуктивностей.

Щель между полуцилиндрами 2 не оказы- 20 вает влияния на характер распространения волны в фазовращателе. Излучатель 9 представляет собой диэлектрический клин с диаметром, плавно уменьшающимся вдоль оси фазовращателя. 25

Геометрию диода 4 и металлических полосок 8 можно выбрать так, чтобы при изменении знака управляющего напряжения на диоде шунтирующая проводимость изменялась от индуктивной до емкостной. В этом случае од- 30 на шайба обеспечивает два фиксированных состояния.

В фазовращателе, показанном на фиг. 2, управляющее напряжение подводится к диоду по проводнику б, не влияющему на характеристики выокочастотной цепи, поскольку его направление перпендикулярно направлению .вектора электрического поля волны. В этой конструкции металлизация диэлектрических шайб 1 проводится по всему внешнему цилиндру 2, индуктивные полоски 8 располагаются радиально вдоль вектора электрического поля волны. Одна из полосок соединена с цилиндром 2,кондуктивно, а другая — через емкость.

Диод одним выводом припаян к одной полоске, а с другой полоской и выводом б соединен с помощью перемычки 5. Шайбы с диодами и излучатель 9 герметизуруются в гильзе 10.

В таких фазовращателях возможно использование диэлектрических шайб с различной геометрией и применение различных диэлектрических материалов.

Предмет изобретения

СВЧ полупроводниковый фазовращатель, содержащий установленные в волноводе электрически управляемые нелинейные элементы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения поперечных размеров фазовращателя, упомянутые элементы установлены на диэлектрических шайбах, размещенных в полости волновода.

388323

А-А

01А

Составитель P. Кузнецова

Редактор Е. Караулова . Техред А. Камышникова Корректор Н. Прокуратова

Заказ 2722/11 Изд ¹ 1683 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2