Многоканальное диодное коммутирующее устройство Советский патент 1987 года по МПК H03K17/74 

и общей 2 шинами. Устройство, кроме того, содержит входную шину 1, источники напряжения смещения 8 и 9, последовательно разветвляющиеся двухканальные коммутаторы 3, каждьй из Которых содержит входной трансформатор 10 с обмотками 12 и 13 и две коммутационные ячейки 11. На черте1

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам коммутации высокочастотных сигналов,, и может быть использовано в коммутационно-распределительных трактах многолучевых фазированных антенных решеток.

Коммутаторы, используемые в коммутационно-распределительных трактах управляемых с помощью ЭВМ многолучевых фазированных антенных решеток, должны обладать высоким быстродействием, малыми потерями, постоянным входным импедансом каналов в открытом и закрытом состояниях.

Цель изобретения - уменьшение потерь и упрощение устройства.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Многоканальное диодное коммутирующее устройство содержит входную шину 1, общую шину 2, последовательно разветвляющиеся двухканальные коммутаторы 3, п выходных трансформаторов 4, имеющих выполненную со средним выводом первичную обмотку 5 и вторичную обмотку 6, включенную между выходной шиной 7 и общей шиной 2, и общие для всего коммутатора источники 8 и 9 напряжения смещения. Каждый двухканальный коммутатор образуют входной трансформатор 10 и две коммутационные ячейки 11. Входной трансформатор 10 содержит входную обмотку 12, выполненную со средним выводом, и выходную обмотку 13. Начало входной обмотки 12 подключено к входной шине 14, средний вывод - к дополнительной входной шине 15, а конец - к входной шине 16. Выходная обмотка 13 подключена к трем входным

же также показаны коммутационные диоды 33-38, диодный мост, образованный диодами 39-42, эквивалент нагрузки, образованный резисторами 43 и 44, балластный резистор 45, электронный ключ 46, источник управляющего напряжения 47, входные, выходные и соединительные шины. 1 ил.

шинам 17-19 двух параллельно соединенных по входу коммутационных ячеек 11. Выходные шины 20-22 двух коммутационных ячеек 11 подключены соответственно к выходным шинам 23- 28 двухканалъного коммутатора 3. Шины 29 и 30 подачи смещения коммутационных ячеек 11 соединены параллельно и подключены к шинам 31 и 32

смещения двухканального коммутатора 3.. Шины 31 и 32 смещения всех двухканальных коммутаторов соединены параллельно .и подключены соответственно к источникам 8 и 9 смещанлцего напряжения.

Каждая коммутационная Ячейка 11 содержит коммутационные диоды 33-38, диодньй мост, образованный коммутационными диодами 3942, эквивалент нагрузки, образованный резисторами 43 и 44, балластный резистор 45, электронный ключ 46 и источник 47 управляющего напряжения. Выходная шина 23 соединена

с анодом диода 34 и катодом диода 33, катод диода 34 соединен с вершиной 48 диодного моста и анодом диода 35, катод которого соединен с входной шиной 17 5 анод диода 33 соединен с одним

концом резистора 43, второй конец которого соединен с вершиной 49 диодного моста, входной шиной 18 и шиной 30 подачи смещения, а также с одним концом резистора 44, второй

конец которого соединен с анодом диода 38, катод которого соединен с анодом диода 36 и выходной шиной 22, катод диода 36 соединен с вершиной 50 диодного моста и анодом диода 37,

катод которого соединен с входной шиной 19, вершина 51 соединена с выходной шиной 21, а также с одним

3132А1024

концом резистора 45 силовым выводом д, з4-37 закрываются, а диоды 33, 52 электронного ключа 46, силовой 38, 39-42 открываются. Открытые дио вывод 53 которого подключен к общей з9-42 шунтируют по высокой часто- шине 2, а управляющий вход 54 подклюте выход коммз, тационной ячейки 11, 5 повышая ее переходное ослабление, а открытые диоды 33 и 3-8 подключают на выход закрытой ячейки эквивалент нагрузки, .состоящий из последователь но соединенных резисторов 43 и 44. О Коммутационная ячейка переходит в состояние Закрыто, сохраняя прй этом неизменным входное сопротивлени со стороны выхода.

чен к источнику 47 управляющего напряжения, второй конец резистора 45 подключен к шине 29 подачи смещения

Для устройства возможны два исходных состояния: высокочастотный сигнал присутствует на входной шине и коммутируется на один из выходов, высокочастотные сигналы от разных источников присутствуют на выходных шинах устройства и коммутируются поочередно на его вход. Так как исходное состояние не влияет на принцип работы коммутатора, рассмотрим его работу в случае присутствия высокочастотных сигналов различных источников на выходных шинах. Прохождение высокочастотного сигнала с любого из выходов на вход устройства определяется состоянием коммутационных ячеек 11 Закрыто или Открыто в соответствующем канале.

Открытому состоянию любой из коммутационных ячеек 11 соответствует подача на вход 54 управляемого электронного ключа 46 от источника 47 управляющего напряжения разрешающего сигнала, который переводит электрон- ньй ключ 46 в закрытое состояние. При этом напряжение источника 8 напряжения смещения прикладывается к анодам диодов 34-37. а так как потенциал источника. 8 вьш1е потенциала ис- точника 9, диоды 34-37 открьшаются. Одновременно напряжение источника 8 прикладывается к катодом диодов 33, 38, 39-42, которые при этом закрываются, коммутационная ячейка 11 переходит в состояние Открыто.

Закрытому состоянию любой из коммутационных ячеек соответствует подача на вход 54 управляемого электронного ключа 46 от источника 47 управляющего напряжения запрещающего сигнала, крторый переводит электронный ключ в открытое состояние. При этом источник 8 нагружается на балластный резистор 45, а выходная шина 21 коммутационной ячейки 11 подключается открытым ключом 46 к общей шине 2. В результате напряжени

источника У напряжения смещения при- 55 не, к катодной вершине диодного москладывается к. катодам диодов 34-37, анодам диодов 39-42 и через резисторы 43 и 44 к анодам диодов 33 и 38.

д, з4-37 закрываются, а диоды 33, 38, 39-42 открываются. Открытые дио з9-42 шунтируют по высокой часто-

те выход коммз, тационной ячейки 11, повышая ее переходное ослабление, а открытые диоды 33 и 3-8 подключают на выход закрытой ячейки эквивалент нагрузки, .состоящий из последовательно соединенных резисторов 43 и 44. Коммутационная ячейка переходит в состояние Закрыто, сохраняя прй этом неизменным входное сопротивление со стороны выхода.

Таким образом, переводя коммута- ционные ячейки 11 каждого канала в состояния Открыто и Закрыто, можно коммутировать сигнал с любой шины 7 на шину 1.

Предлагаемое устройство при меньшем числе трансформаторов обеспечивает значительное уменьшение потерь.

Формула изобретения

Многоканальное диодное коммутирующее устройство, содержащее п выходных трансформаторов, первичные

обмотки которого соединены со средним выводом, два источника напряжения смещения, входную, общую и п выходных щин, дв сканальные коммутаторы с двумя входными, шестью выходными шинами и двумя шинами смещения, входным трансформатором, первичная обмотка которого подключена к входным шинам двухканального комм тато- ра, вторичная обмотка крайними и

средним выводами подключена к соответствующим трем входным шинам двух коммутационных ячеек, две шины подачи смещения каждой из которых соединены с соответствующими шинами

смещения своего двухканального коммутатора, три выходные шины подключены к соответствующим шести выходным шинам, каждая коммутационная ячейка имеет три резистора, десять

диодов и электронный ключ, управляющим входом подключенньо к шине источника управляющего напряжения, первым силовым выводом - к общей шине, вторым - к второй выходной шита, образованного первыми четырьмя

диодами, и через первый резистор

к первой шине смещения, анодная вершина диодного моста подключена к второй входной шине своей коммутационной ячейки, анодно-катодные вершины диодного моста через соответствующие пятый и шестой прямо включенные диоды подключены к первой и третьей ВХОДНЫМ шинам, а через седьмой и восьмой ббратно включенные диоды - к первой и третьей выходным шинам коммутационной ячейки, соединенным с катодами девятого и десятого диодов, аноды которых через второй и третий резисторы подключены к второй шине смещения, первый двух- канальный коммутатор входными шинами подключен к входной и общей шинам устройств первой и третьей, четвертой и шестой выходными шинами - к двум входным шинам последующих второго и третьего двухканальных коммутаторов соответственно , каждьй двухка- нальньй коммутатор предыдущей ступени соединен аналогичным образом с двумя двухканальными коммутаторами последующе й ступени, первый двухка- напьный коммутатор последней ступени первыми тремя выходными шинами подРедактор А.Огар

Составитель Л.Вагян Техред Л.Олийнык

Заказ 2972/56

Тираж 901Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

ключен к соответствующим вьшодам первичной обмотки первого выходного трансформатора, вторичная обмотка которого подсоединена к первой выходной и общей шине, вторыми тремя выходными шинами - к соответствующим выводам первичной обмотки второго выходного трансформатора, вторичная обмотка которого подсоединена к второй вькодной и общей шинам, аналогично соединены выходы всех п/2 двухканальных коммутаторов последней ступени с входами п выходных трансформаторов и их вторичных обмоток с выходными шинами, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потерь и упрощения, в каждый двухка- нальный коммутатор введена дополнительная входная шина, а первичная

обмотка входного трансформатора выполнена со средним выводом, причем вторая и пятая выходные шины каждого двухканального коммутатора пре- дьщущей степени соединены с дополнительными входными шинами соответствующих двухканальных коммутаторов последующей ступени.

Корректор М.Де(4чик

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в коммутационно-распределительных трактах многолучевых фазированных антенных решеток. Целью изобретения является уменьшение потерь и упрощение устройства. Для достижения этой цели в каждый двухканальный коммутатор введена дополнительная входная шина 15, первичная обмотка 5 входного трансформатора 4 выполнена со средним выводом, а вторичная обмотка 6 включена между выходной 7 сл