Полупроводниковый многоканальный коммутатор СВЧ Советский патент 1992 года по МПК H01P1/15 

Ј

/WYVX

X

-и

Изобретение может быть использовано в СВЧ-трактах. Целью изобретения является увеличение широкополосности. Полупроводниковый многоканальный коммутатор СВЧ состоит из N каналов, содержащих два последовательно включенных диода 4 и 7, разделенных Г-образным фильтром низких частот, состоящим из индуктивности 5 и емкости 6. Между входом коммутатора и точкой разветвления каналов включен П-образный фильтр низких частот, состоящий из емкости 1, индуктивности 2 и емкости 3. Увеличение широкополосности обеспечивается за счет введения П-образного фильтра низких частот и по меньшей мере N Г-образных фильтров низких частот. 4 ил,

„X LnmrW

(риг 1

У

-Изобретение относится к области СВЧ- устройств и может быть использовано в радиосвязи, радиолокации, измерительной технике в дециметровом и сантиметровом диапазонах длин волн.

Известны многоканальные полупроводниковые лучевые коммутаторы, в каждом канале которых установлено по меньшей мере 2 последовательно включенных диода. Диоды управляются прямым током (в открытом канале) и обратным напряжением (в закрытых каналах). Емкость закрытых диодов (в N-канальном коммутаторе таких диодов N- -1) и емкость контактной площадки, служащей для монтажа диодов при полосковом исполнении схемы коммутатора, компенсируется параллельной индуктивной проводимостью.

Недостатки схемы - ограниченная ши- рокополосность в режиме пропускания, обусловленная возрастанием суммарной емкости закрытых каналов в месте разветвления схемы при возрастании числа каналов, и ограниченная широкополосность в режиме запирания, обусловленная эффектом длинной линии в отрезке, соединяющем последовательно включенные диоды.

Целью изобретения является расширение полосы рабочих частот коммутатора.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный коммутатор СВЧ, содержащий лучевой делитель мощности на N каналов, в каждом из которых в разрывы последовательно согласно включены по меньшей мере два диода, а один из диодов подключен кобласти разветвления лучевого делителя мощности и цепи управления, в каждый из N каналов введены по меньшей мере один Г-образный фильтр низкой частоты, который включен между диодами, а на входе лучевого делителя мощности установлен введенный П-образный фильтр низких частот,

На фиг. 1 показана принципиальная схема коммутатора; на фиг. 2 - эквивалентная схема открытого канала; на фиг. 3 - эквивалентная схема закрытого канала; на фиг, 4 - топология пятиканального коммутатора.

На фиг. 1-4 приняты следующие обозначения: 1, 2, 3 - элементы П-образного фильтра низких частот; 4 и 7 - диоды в каналах коммутатора; 5 и 6 - элементы Г-об- разного фильтра низких частот; 8 - сопротивление открытого диода; 9 - емкость закрытого диода.

Предлагаемое устройство (фиг. 1) состоит из N каналов, содержащих два последовательно включенных диода 4 и 7, разделенных Г-образным фильтром низких

частот, состоящим из индуктивности 5, емкости 6. Между входом коммутатора и точкой разветвления каналов включен П-образный фильтр низких частот, состоящий из емкости 1, индуктивности 2 и емкостиЗ.

Устройство работает следующим образом.

Схема открытого диода может быть представлена в виде малого сопротивления

R+ (единицы Ом), закрытого диода - малой емкости С (доли пикофарады). С учетом этого представлена эквивалентная схема открытого канала коммутатора (фиг. 2).

В емкость 3 входят емкости IM-1 закрытых диодов. Схема представляет собой двух- звенный П-образный фильтр низких частот, В схеме закрытого канала, показанной на фиг. 3, цепочка, состоящая из индуктивности 5 и емкости 6, включенная между диодами закрытого канала, обеспечивает широкую полосу запирания, так как она не обладает эффектом длинной линии, характерной для прототипа. Как пример реализации схемы в микрополосковом исполнении

на фиг. 4 показана топология пятиканального коммутатора. В нем индуктивности реализованы в виде коротких отрезков линии с высоким волновым сопротивлением, а емкости в виде коротких отрезков линии с низким волновым сопротивлением.

При необходимости реализации больших потерь запирания число последовательно включенных в плечо коммутатора диодов может быть увеличено. При этом увеличивается и число звеньев фильтра низких частот.

Формула изобретения Полупроводниковый многоканальный коммутатор СВЧ, содержащий лучевой делитель мощности на N каналов, в каждом из которых в разрывы последовательно согласно включены по меньшей мере два диода, а один из диодов подключен к области разветвления лучевого делителя мощности и цепи

управления, отличающийся тем, что, с целью увеличения широкополосное™, в каждый из N каналов введены по меньшей мере один Г-образный фильтр низкой частоты, который включен между диодами, а на

входе лучевого делителя мощности установлен введенный П-образный фильтр низких частот.

8ход

&

5

ВхоЭ

Вь/ход открытою к or на а с

Фиг.З

8хоЪ

8

Ј&/Ход o/nffi6/fnolo tf&t/y/re

Выход

3a p6//noio

KQH4/W

йб/jc У

Bfix2

5

вшЗ

Ч