УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ДИОДОВ Российский патент 1996 года по МПК H05K7/02 

Изобретение относится к технике СВЧ и в частности, может быть использовано при конструировании устройств для крепления диодов.

При разработке СВЧ устройства (переключателей, коммутаторов, фазовращателей, ограничителей) широкое применение нашли полупроводниковые диоды, входящие в их состав. Для обеспечения требуемых параметров СВЧ устройств (КСВ, потери) необходима компенсация реактивных составляющих импеданса СВЧ диода, которая производится включением дополнительных индуктивностей или емкостей (1). Из-за того, что СВЧ диоды обладают технологическим разбросом параметров, необходимо дополнительные индуктивности и емкости выполнять переменными, что приводит к значительному увеличению массогабаритных показателей. Применение компенсирующего устройства с фиксированной реактивностью позволяет сократить массогабаритные показатели СВЧ устройства, однако, это приводит к ухудшению параметров СВЧ устройства из-за разброса суммарной реактивности включенных диодов вместе с устройством крепления. Как показывает эксперимент, значение потерь с фиксированной реактивностью не более 1,1 дБ, с переменной реактивностью 0,9 дБ. Данные были получены при одном и том же количестве диодов.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для крепления диода, описанное в (2), которое выбрано в качестве прототипа. Устройство содержит корпус с контактным элементом, подпружиненный стержень и механизм его поджима, выполненный в виде винта, подпружиненную втулку и две цанги, одна из которых размещена на корпусе, а другая на подпружиненном стержне, при этом цанга, размещенная на подпружиненном стержне, выполнена с конической наружной поверхностью, на которой установлена подпружиненная стойка. Однако, этому устройству присущи недостатки:
невозможность устранения технологического разброса реактивных параметров диода из-за отсутствия выравнивающих элементов;
невозможность компенсации реактивных параметров диода без увеличения габаритов устройства из-за отсутствия компенсирующей реактивности.

Для компенсации реактивных параметров диодов вместе с устройством крепления необходимо введение в СВЧ устройство дополнительных переменных индуктивностей или емкостей, что приводит к значительному увеличению массогабаритных показателей.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности выравнивания емкости устройства для крепления диодов вместе с установленным в него диодом без увеличения габаритов устройства.

Другим результатом является компенсация суммарной емкости диода вместе с устройством для крепления диода.

Эти результаты достигаются тем, что в устройство для крепления диода, взятое за прототип, содержащее корпус с контактным элементом, подпружиненный стержень с установленным в нем диодом, введена проводящая пластина электрически соединенная с одним из выводом диода, образующая с корпусом конденсатор, причем, проводящая пластина установлена с возможностью перемещения вдоль оси стержня.

Дальнейшее уменьшение габаритов достигается введением диэлектрической прокладки, установленной между проводящей пластиной и корпусом.

Дополнительный результат достигается тем, что механизм перемещения проводящей пластины выполнен в виде проводящего индуктивного стержня, один конец которого имеет электрический контакт с корпусом.

Введение подвижной проводящей пластины, образующей переменную емкость, приводит к появлению устройства новых свойств выравнивания емкости устройства для крепления диодов вместе с установленными в него диодом без увеличения габаритов СВЧ устройства.

Сущность изобретения будет более понятна из приведенного описания и прилагаемого к нему чертежа, на котором изображено следующее:
на фиг. 1 конструктивная схема прототипа,
на фиг. 2 конструктивная схема заявляемого устройства,
на фиг. 3 конструктивная схема заявляемого по п. 2 устройства,
на фиг. 4 конструктивная схема заявляемого по п. 3 устройства.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:
1 корпус,
2 контактный элемент,
3 подпружиненный стержень,
4 диод,
5 проводящая пластина,
6 диэлектрическая прокладка,
7 винт (механизм перемещения).

Устройство для крепления диодов (см. фиг. 2) содержит корпус 1 с контактным элементом 2, подпружиненный стержень 3 с установленным диодом 4, проводящую пластину 5, имеющую электрический контакт с одним из выводом диода. Проводящая пластина 5 имеет возможность перемещения вдоль оси стержня 3. Диэлектрическая прокладка 6 (см. фиг. 3) установлена между обкладками конденсатора, образованного проводящей пластиной и корпусом 1. Механизм перемещения выполнен в виде винта 7 из проводящего материала (см. фиг. 4). Сущность изобретения не изменится и в случае использования вместо винта 7 какого-либо иного механизма перемещения.

Устройство для крепления диодов работает следующим образом.

Проводящая пластина 5, имеющая электрический контакт со стержнем 3, и следовательно, с выводом диода 4, передвигается вдоль оси стержня 3, образуя переменную емкость, подключенную параллельно диоду. Таким образом, передвигая пластину 5 вдоль стержня 3, можно изменять суммарную емкость, образованную диодом 3 и проводящей пластиной. Эту емкость можно сделать одинаковой для нескольких устройств с диодами, тем самым, выравнивается суммарная емкость устройства вместе с диодом.

Для уменьшения площади проводящей пластины 5 возможно частичное заполнение диэлектриком конденсатора, образованного проводящей пластиной 5 и корпусом 1 (см. фиг. 3).

Вращением винта 7 (см. фиг. 5) выполненного из проводящего материала, достигается изменение расстояния от проводящей пластины 5 до корпуса 1 и следовательно, изменение емкости устройства крепления вместе с диодом 4. Винт 7, выполненный в виде проводящего индуктивного стержня, позволяет одновременно с изменением емкости устройства крепления диода добиться компенсации реактивной составляющей устройства без увеличения габаритов.

Предлагаемое устройство для крепления диодов может быть выполнено, как для крепления одного, так и нескольких диодов. Сущность изобретения при этом не изменится.

Для диода 2А509 емкость которого составляет 0,9,1,2 пФ, проводящая пластина будет иметь площадь S=2,25 см², длина участка перемещения пластины составит l₁= 2 см, минимальное расстояние до корпуса 1, являющегося второй обкладкой конденсатора, составит l₂=0,5 см, емкость конденсатора будет изменяться в пределах Ск=0,1.0,4 пФ.

В качестве материала для диэлектрической прокладки может быть выбран любой диэлектрик, например, ФЛАН-5-2.

Использование технического решения позволит сократить массогабаритные показатели СВЧ устройств (ограничители, переключатели) при улучшении электрических параметров (согласование, потери), за счет возможности точной подстройки СВЧ устройств.

Источники информации.

(56): Патент США N 3521199, кл. 333-73, 1970.

Устройство для крепления диода. А. с. N 1027845, кл. МКИ Н05К 7/12 (прототип), 1982.

Использование: в технике СВЧ, в частности в конструкции устройств для крепления диодов. Сущность изобретения: в устройстве, содержащем корпус с контактным элементом и подпружиненный стержень, введена проводящая пластина, перемещающаяся вдоль оси стержня, имеющая электрический контакт с одним из выводов диода и образующая с корпусом конденсатор. Между проводящей пластиной и корпусом может быть размещена диэлектрическая прокладка. Механизм перемещения пластины может быть выполнен в виде проводящего индуктивного стержня, один конец которого электрически контактирует с корпусом. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для крепления диодов, содержащее корпус с контактным элементом и подпружиненный стержень, отличающееся тем, что, с целью выравнивания емкости устройства, оно снабжено проводящей пластиной, электрически соединенной с одним из выводов диода и образующей с корпусом конденсатор, причем проводящая пластина установлена с возможностью перемещения вдоль оси стержня. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства, между проводящей пластиной и корпусом размещена диэлектрическая прокладка. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что, с целью компенсации емкости устройства, механизм перемещения проводящей пластины выполнен в виде проводящего индуктивного стержня, один конец которого электрически контактирует с корпусом.