Электронный высокочастотный коммутатор Советский патент 1983 года по МПК H03K17/74 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам для коммутации высокочастотных сигналов и может быть использовано в радиосистемах приема-передачи сигналов большой мощности KB и УКВ диапазонов . Известен электронный высокочасто ный коммутатор, содержащий р- т - пдиод, источник питания, ключи 13. Недостатком указанного коммутато является малая коммутируемая мощнос и невысокое быстродействие, что обу словлено большой величиной запирающего напряжения р-i-п-диода. Известен также электронный высок частотный коммутатор, содержащий р-i-ti-диод, выводы которого подключены к разделительным конденсаторам и первым выводам . развязывающих фильтров,- цепочку из последовательно соединенных первого ключа, источника питания и первого резисто ра, которая включена между вторьвми выводами развязывающих фильтров, второй ключ и второй резистор 2 . Переключение диода из открытого состояния в закрытое осуществляется в известном коммутаторе путем подачи на него обратного напряжения смещения, получаемого за счет разряда конденсатора развязывающего фильтра Недостатком известного устройств является использование для запирания p-i-n -диода обратного смещения, в результате чего снижается максимальная величина допустимого напряжения коммутируемого ВЧ-сигнал и его мощность. При этом быстродействие коммутатора недостаточно высокое, что связа но с большим временем переключения p-i-n , диода в закрытое состояние при использовании для его запирания обратного напряжения смещения. Кроме того, наличие в коммутаторе постоянно замкнутой цепи обратного тока приводит к появлению нелинейных искажений в коммутируемом ВЧ-сиг нале.. Цель изобретения - увеличение мощ ности коммутируемого ВЧ-сигнала и по вышение быстродействия. Поставленная цель обеспечивается тем, что в электронном высокочастотном коммутаторе, содержащем р--i- п-ди од, выводы которого подключены к раз делительным конденсаторам и первым выводам развязывающих фильтров, цепочку из последовательно соединенных первого ключа источника питания и первого резистора,которая включена между вторыми выводами разЪязывающих фильтров, второй ключ и второй резистор, цепочка из последовательно соединенных второго ключа и второго резистора включена между вторыми вы.водами развязывающих фильтров. На чертеже представлена схема коммутатора. Электронный высокочастотный ком1лутатор содержит p-i-n 1, выводы которого подключены к разделительным конденсатррам 2 и 3. К выходам диода 1 через развязывающий фильтр 4 и дроссель 5 подключена цепочка, состоящая из последовательно соединенных первого ключа, выполненного в виде транзистора б, источника питания и ограничительного резистора 8, образующие цепь прямого тока р-i-п -диода 1. Параллельно цепи прямого тока подключены последовательно соединенные низкоомный резистор 9 И второй ключ, выполненный в виде транзистора 10, образующие, цепь обратного тока p-i-n-диода 1. Коммута тор работает следующим образом. При подаче на базу транз,истора 6 положительного управляющего напряже-:: ния и он открывается и цепь прямого тока диода 1 замыкается. При этом через открытый диод 1 протекает прямой ток, обусловленный инжектируемыми через p-i и i-n переходы носителями, в результате чего в i-слое p-i-n -структуры накапливается достаточно большой заряд. Сопротивление p-i- п -диода 1 в этом случае мало и ВЧ-сигнал передается по каналу, содержащему p-i-n -диод и конденсаторы 2 и 3, с минимально возможными потерями и нелинейными искажениями. Для переключения диода 1 в закрытое состояние цепь его прямого тока размыкается подачей на базу транзистора б обратного смещения U . . Одновременно на базу транзистора 10 подается на короткое время положительное управляющее напряжение U2+ переключающее его в открытое состояние. При этом замыкается цепь обратЮого тока диода 1 и через него протекает ток, обеспечивающий эффективное рассасывание накопленного в его базе заряда. Затем на базу транзистора 10 подается отрицательное напряжение и, и он закрывается, размыкая цепь обратного тока диода 1. При этом диод 1 переключается в закрытое состояние, характеризуемое обедненной носителями i-областью, представляющей собой большое сопротивление для коммутируемого ВЧ-сигнала. Высокочастотная цепь коммутатора в этом случае закрыта для ВЧ-сигнала. Величина напряжения, подаваемого на p-i-n-диод при открывании его, порядка 1-2В, а обратное смещение на p-i-n -диод в предлагаемом комтуторе не подается.

W15497 .

Таким образомг максимальная вел Использрвание предлагаемого управляющего-смещенияВ предпа-мутатора позволяет увелвчихь f«ig«itr ..

гаемом коммутаторе пор1Шка 1-2В, вность коммутяруийого ВЧ-сигнаяа «6й1« /

то времяг как в нзвестных устройст-свть быстродействие и, того

вах она порядка GtOOB.уменьшить величину налннейных йскаж

Поскольку отсутствует постоянней: По с ргшнению с вазовьм Объектом

замкнутая цепь обратного тока, уйень-мощность коммутируемого БЧ сигнал4

шаются нелинейные искаженн1 г вн&си-увеличивается в 4 раза, а быстромые в коммутируемый ВЧ сигнал..действие - на 1-2 порядка..

5 НИИ ВЧ- сигн&яа.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ КОММУТАТОР, содержащий р- i-п -диод, выводы которого подключены к разделительным конденсаторам и первым выводам развязывающих фильтров, цепочку из последовательно соединенных первого ключа, источника питания и первого резистора, которая включена между вторыми выводами развязывающих фильтров, второй ключ и второй резистор, отличающийся тем, что, с целью увеличения коммутируемой мощности и повышения быстро действия, цепочка из последовательно соединенных второго ключа и вт брого резистора включена между вторшли выводами развязыванэщих фильтров. (Л е ел Ш