СВЧ-выключатель Советский патент 1986 года по МПК H01P1/15 

В результате высокоомный отрезок МШ1П 25 отключается и изменяется эквивалентное сопротивление Т 1 от индуктивного к емкостному. Затухание в режиме Закрыто равно сумме затуханий, обусловленных действием резистора 3, конденсатора 2 и полосно-за- граждающего фильтра, образованного емкостью Т 1 и эквивалентной индуктивностью высокоомного отрезка МПЛП 13. При воздействии радиации уменьИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для коммутации проходящей СВЧ-мощности в линиях передачи различного назначения .

Цель изобретения - повьшение радиационной стойкости СВЧ-выключателя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема СВЧ-выключателя.

СВЧ-выключатель содержит транзистор I, эмиттер которого через последовательно соединенные первый конденсатор 2 и первый резистор 3 подключе к входной микрополо сковой линии 4 . передачи, коллектор через второй конденсатор 5 подключен к выходной мик- рополосковой линии 6 передачи, а база соединена через последовательно соединенные второй резистор 7 и пер- вый высокоомный отрезок 8 микропо- -лосковой линии передачи с эмиттером и через третий резистор 9 и второй высокоомный отрезок 10 микрополоско- врй линии передачи с коллектором, который через третий конденсатор 11 соединен с катодом первого диода 12, анодом подключенного через третий высокоомный отрезок 13 микрополосковой линии передачи 13 к базе транзистора 1. Первый четвертьволновой микро- полосковый отрезок 14 линии передачи электромагнитно связан с третьим вы- сокоомным отрезком 13 микрополоско- вой линии передачи и к одному из его концов подключен вход усилителя 15 высокой частоты, выход которого соединен с анодом второго диода 16, катодом подключенного к входу усили

шается коэффициент передачи Т 1. При этом изменение уровня полезного сигнала в цепи базы Т 1 через высокоомный отрезок МПЛП 13 проходит на уси- высокой частоты 15. При превышении полезного сигнала некоторого значения напряжение с усилителя постоянного тока 17 прикладывается между эмиттером и базой Т 1, что вызывает возрастание коэффициента передачи Т 1 ., 1 ил.

5

- 5

5

теля 17 постоянного тока, первый и второй выходы которого через второй и третий четвертьволновые отрезки 18 и 19 микрополосковой линии передачи соединены соответственно с эмиттером и базой транзистора 1, причем анод второго диода 16 через четвертый четвертьволновой отрезок 20 микрополосковой линии передачи и четвертый резистор 21 соединен с положительным полюсом источника 22 питания, а его катод через пятый, резистор 23 - с отрицательным полюсом источника 22 питания. Второй конденсатор 5 через четвертый конденсатор 24 и четвертый высокоомный отрезок 25 линии передачи соединен с анодом первого диода 12. Шестой резистор 26 обеспечивает требуемое напряжение смещения на эмиттерном переходе транзистора 1. Конденсаторы 27 - 30 являются эле- ментс1ми фильтрации в цепях питания и управления.

СВЧ-выключатель работает следующим образом.

При поступлении полезного сигнала в режиме Открыто транзистор 1 открыт, а первый диод 12 закрыт. За счет действия обратной связи, образованной третьим и четвертым высоко- омными отрезками 13 и 25 микрополосковой линии передачи, активное сопротивление на зажимах эмиттер - коллектор транзистора 1 является отрицательным, а реактивное - индуктивным. Эквивалентная индуктивность транзистора 1 и емкость первого конденсатора 2 образуют пос-кэдовательный колебательный контур с отрицательным активным сопротивлением.

В режиме Закрыто подается управляющее напряжение на первый диод 12, который отключает четвертый высоко- омный отрезок 25 линии передачи. Длина отрезка, включенного между базой и коллектором транзистора 1, умеиь- шается что приводит к изменению эк- Бивалентного сопротивления транзистора 1 от индуктивного к емкостному за счет действия емкостей коллекторного и эмиттерного переходов. Емкость транзистора 1 и эквивалентная индук- тивность третьего высокоомного отрезка 13 микрополосковой линии передачи образуют параллельньй колебательный контур, включенный последовательно в линию передачи, т.е. обра- зуют полосно-заграждающий фильтр. В результате затухание СВЧ-выключателя в режиме Закрыто равно .сумме затуханий, обусловленных действием первого резистора 3, первого конденсатора 2 и полосно-заграждающего фильтра.

При воздействии внешних факторов, в частности радиации, возрастает ток базы транзистора 1, что приводит к уменьшению коэффициента передачи и эквивалентного отрицательного сопротивления транзистора I. Изменение уровня полезного сигнала в цепи базы транзистора 1 подается через тре- тий высокоомный отрезок 13 микрополосковой линии передачи на вход усилителя 15 высокой частоты. Если при этом уровень полезного сигнала превышает величину некоторого порогово- го значения напряжения, задаваемого четвертым и пятым резисторами 21 и 23, то на входе усилителя 17 постоянного ТОКИ появляется некоторое, вы- прямленное напряжение, которое пос- ле усиления прикладывается между эмиттером и базой транзистора 1, что вызывает возрастание коэффициента передачи транзистора 1, т.е. радиационная стойкость СВЧ-выключателя no вышается.

Формула изобрет. ения СВЧ-выключатель, содержащий транзистор, эмиттер которого через после- довательно соединенные первый конденсатор и первый резистор подключен к входной микрополосковой линии передачи, коллектор которого через второй конденсатор подключен к выходу ной микрополосковой линии передачи, а база соединена через последовательно соединенные второй резистор и первый высокоомньй отрезок микрополосковой линии передачи с эмиттером и через третий резистор и второй высокоомный отрезок микрополосковой линии передачи с коллектором, который через третий конденсатор соединен с катодом первого диода, анодом подключенного через третий высокоомный отрезок микрополосковой линии передачи к базе транзистора, и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения радиационной стойкости, в него введены усилители высокой частоты и постоянного тока, второй диод, четвертый и пятый резисторы, первый, второй, третий и четвертый четвертьволновые отрезки микрополосковой линии передачи, при этом (Первый четвертьволновой микрополосковый отрезок линии передачи электромагнитно связан с третьим высокоомным отрезком микрополосковой линии передачи, к одному из его концов подключен вход усилителя высокой частоты, выход которого соединен с анодом второго диода, катодом подключенного к входу усилителя постоянного тока, первый и второй выходы которого через второй и третий четвертьволновые отрезки микрополосковой линии передачи соединены соответственно с эмиттером и базой транзистора , причем анод второго диода через четвертый четвертьволновой отрезок .микрополосковой линии передачи и четвертый резистор соединен с положительным полюсом источника питания, а его катод через пятый резистор - с отрицательным полюсом источника питания .

Изобретение относится к радио- . технике и обеспечивает повьпиение радиационной стойкости СВЧ-выключателя. В режиме Открыто диод 12 закрыт. Полезный сигнал через входную микро- полосковую линию передачи фПТЛП) 4, резистор 3, конденсатор 2, открытый транзистор (Т) , конденсатор 5 и выходную МПЛП 6 проходит на выход СВЧ- выключателя . При этом за счет действия обратной связи, образованной вы- сокоомными отрезками МПЛП 13 и 25, активное сопротивление Т 1 является отрицательным, а реактивное - индуктивным. И режиме Закрыто на диод 12 подается управляющее напряжение.