RU1781740C - СВЧ-выключатель - Google Patents

Abstract

Использование: дл  управлени  уровнем мощности в СВЧ-трактах. Сущность изобретени : 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  вл ютс  соответственно входом и выходом СВЧ-выключател . Второй бескорпусной pin-диод подсоединен анодам ко второму концу первого металлического полоска, а его катод установлен на третьей контактной полоске, котора  соединена через второй пленочный резистор с кромкой емкостного полоскового элемента, пртиволежаща  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, котора  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 втора  и треть  контактные полоски и емкостной полосковый элемент образуют фильтр низкой частоты, гранична  частота которого ,8 fpa6., где fpa6 - нижн   частота рабочей полосы частот. 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к области радиотехники и может быть использовано дл  управлени  уровнем мощности в СВЧ-трактах .

Известен СВЧ-выключатель, используемый дл  управлени  уровнем мощности.

СВЧ-выключатль содержит диэлектрическую подложку с металлизацией на одной ее стороне и сквозным отверстием, и первой , и второй металлическими полосками.

расположенными на другой ее стороне. Первые концы первой и второй металлических полосок расположены на одной оси у концов диаметра сквозного отверсти .

Недостатком СВЧ-выключател   вл етс  высока  чувствительность характеристик к нагрузке, мала  разв зка между входами и рассогласованные входы.

Известен также СВЧ-выключатель, вз тый за прототип,

СВЧ-выключатель содержит диэлектрическую подложку с металлизацией на одной ее стороне и двум  сквозными отверсти ми, в которых установлены переключательные диоды, аноды которых соединены с металлизацией , а катоды - с первым и вторыми концами четвертьволнового металлического полоска на другой стороне диэлектрической подложки.

Недостатком прототипа  вл етс  высока  чувствительность к изменению параметров нагрузкиГ мала  разв зка между входами при изготовлении в малых габаритах , рассогласованные входы,

Целью изобретени   вл етс  снижение чувствительности к изменению параметров нагрузки, увеличение разв зки между входами при изготовлении в малыхтабаритах и согласованных входах

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в СВЧ-выключатель, содержащий диэлектрическую подложку с металлизацией на одной ее стороне и сквозным отверстием, в котором расположен первый бескорпусной pin-диод, катод и анод которого соединены, соответственно, с металлизацией и с серединой ленточного проводника, первый конец которого соединен с первым концом первого металлического полоска, установленного на другой стороне диэлектрической подложки, к второму концу которого подключен анод второго бескорпусного pln-дм- ода, дополнительно вв еденё вто р8  и треть  металлические полоски, первый, второй и третий пленочные резисторы, перва , втора , треть  и четверта  контактные полоски емкостной полосковый элемент, установленные на другой стороне диэлектрической подложки, третий и четвертый бескорпусные pin-диоды, установленные катодами на первую и вторую контактные полоски, аноды которых соединены, соответственно, с первыми вторым концами второго металлического полоска,  вл ющегос  выходом переключател ,катод второго бескорпусного pin-диода установлен на третьей контактной полске, соединенной через второй пленочный резистор с кромкой емкостного полоскового элемента, противолежаща  кромка которого соединена с первым пленочным резистором, к середине емкостною полоскового .Элемента подсоединен один конец третьей металлической полоски, другой конец которой соединен с металлизиро- ванной стороной диэлектрической подложки, к которой подключена четверта  контактна  подлоска, соединенна  с третьим пленочным резистором, при этом, перва  и втора  металлические полоски и емкосгнои полосковый элемент образуют

фильтр низкой частоты, гранична  частота которого - frp удовлетвор ет условию ,8fpa6, где fpa6 - нижн   частота рабочей полосы частот.

Снижение чувствительности к изменению параметров обусловлено обеспечением согласовани  входов в обоих режимах и при переходном режиме за счет использовани  совокупности отличительных призна0 ков, обеспечивающих поглощение электромагнитных волн, отраженных как от первого бескорпусного pin-диода, так и от рассогласованной нагрузки.

Увеличение вносимого затухани  обес5 печиваетс  тем, что втора  и треть  контактные полоски и емкостной полосковый элемент образуют фильтр низкой частоты с frpaH fpa6 нижн.0,8. Противофазность путей обеспечиваетс  полуволновой суммарной

0 длиной первой и второй металлической полосок с первым и третьим бескорпусными pin-диодами и фазовой задержкой ФНЧ.

На чертеже представлена топологи  СВЧ-выключател 

5 СВЧ-выключатель содержит11 -диэлектрическа  подложка, 2 - металлизаци , 3 - сквозное отерстие, 4 - основание диода, 5, 6, 7, 8 - первый, второй, третий и четвертый бескорпусные pin-диоды, 9 - ленточный

0 проводник, 10, 11, 12 - первый, второй и третий проводники, 13,14-первый и второй металлические полоски, 15, 16,17, 18-перва , втора , треть  и четверта  контактные полоски, 19,20,21- первый, второй и третий

5 пленочные резисторы, 22 - емкостной полосковый элемент, 23 - третий металлический полосок,

СВЧ-выключатель имеет режим Открыто и Закрыто, в которых работает следу0 ющим образом.

Режим Открыто.

Первый, второй, третий и четвертый бескорпусные pin-диоды обесточены. СВЧ- Волна поступает на второй конец первого

5 металлического полоска 13, образующего с диэлектрической подложкой 1 и металлизацией 2 микрополосковую линию и передаетс  на его первый конец, с которого через фильтр низкой частоты, образованный лен0 точным проводником и переходом открытого первого бескорпусного pin-диода 5, проходит на первый конец второго металлического полоска 14 и поступает на его второй конец, служащий выходом

5 СВЧ-выключател . СВЧ-выключатель обладает минимальными потер ми и хорошим КСВН, т.к. на пути электромагнитной волны отсутствуют значительные неоднородно сти. Вносимые потери определ ютс  потер ми в отрезках микрополосковой линии.

образованной первым и вторым металлическими полосками 13, 14 и потер ми в уголках и ФНЧ с первым бескорпусным pin-диодом 5. Волновое сопротивление мик- рополосковой линуй выбираетс  равным волновому сопротивлению входных отрезков линии передач йГ

Режим Закрыто.

Через первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 бескорпусные pin-диоды пропускаетс  ток. Первый бескорпусной р-п-диод 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 реактивных параметров первого бескорпусного pin-диода 5 и пленочного проводника 9 приближенно равны 90°, то в местах подключени  пленочных резисторов 18, 20 с помощью второго и четвертого бескорпусных pin-диодов б, 8 и второго и третьего проводников 11, 12 имеет место пучность напр женности электрического пол  и энергии электромагнитного пол  отражаетс  от первого бескорпусного р п-диода 5 и поглощаетс  в первом и втором пленочных резисторах 19, 20. Просочивша с  на выход часть этой энергии электромагнитного пол  компенсируетс  частью энергии электромагнитного пол , прошедшей на выход устройства через фильтр низкой частоты, образованный второй и третьей контактными полосками 16, 17 и емкостным полоско- вым элементом 22,

Согласование обеспечиваетс  тем, что сопротивление пленочных резисторов 19, 20, подключенных к входам, выбираетс  равным волновому сопротивлению линии передачи Zo.

Третий пленочный резистор выбран R3 2Zo дл  обеспечени  согласовани  в динамическом диапазоне изменени  ослаблени .

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

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

пленочных резисторах 19, 20 и использовани  П-образного ФНЧ.

Claims (1)

1. Формула изобретени  5СВЧ-выключатель, содержащий металлизированную с одной стороны диэлектрическую подложку со сквозным отверстием, в котором установлен первый бескорпусной pin-диод, соединенный катодом с металли0 зацией, а анодом - с серединой ленточного проводника, первый конец которого соединен с первым концом расположенного на другой стороне диэлектрической подложки первого металлического полоска, второй ко5 нец которого  вл етс  входом выключател  и подключен к аноду второго бескорпусного pin-диода, отличающийс  тем, что, с целью снижени  чувствительности к изменению параметров нагрузки и увеличени 

   0 разв зки, введены и расположены на другой стороне диэлектрической подложки втора  и треть  металлические полоски, первый, второй и третий пленочные резисторы, перва , втора , треть  и четверта  контактные

   5 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

   0 с третьим и четвертым пленочными резисторами , а аноды соединены соответственно с первым и вторым концами второго металлического полоска,  вл ющегос  выходом переключател , катод второго бескорпусного

   5 pin-диода установлен на третьей контактной полоске,соединенной через второй пленочный резистор с кромкой емкостного полоскового элемента, противолежаща  кромка которого соединена с первым плс0 ночным резистором, к середине емкостног о полоскового элемента подсоединен один конец третьей металлической полоски, другой косец которой соединен с металлизированной стороной диэлектрической

   5 подлокки, к которой подключена четверта  контактна  полоска, соединенна  с третьим пленочным резистором, при этом перва  и втора  металлические полоски выполнены Г-образными, а втора  и треть  контактные

   0 полоски и емкостный полосковый элемент образуют филыр низкой частоты, гранична  частота которого frp выбрана .8 fpa6 где fpa6 - нижн   частота рабочей пспосы частот.

   I

   i

   ш

   ..Су

   1