Однонаправленный сверхвысокочастотный аттенюатор Советский патент 1992 года по МПК H01P1/23 H01P1/15 

сл

с

Использование: регулировка уровня проходящего СВЧ-сигнала в приемопередающей радиотехнической аппаратуре. Сущность изобретения: устройство содержит экран, диэлектрическое основание и ортогонально намагниченную ферритовую подложку, на которой расположен полоско- вый проводник и дополнительные проводящие пластины с согласующими переходами, размещенные по обе стороны полоскового проводника. Одна из боковых граней каждой проводящей пластины гальванически соединена с экраном, а другая выполнена параллельной полосковому проводнику и подсоединена к нему посредством p-i-n-ди- одов. Участки ферритовой подложки, распо- ложенные по разные стороны от полоскового проводника, намагничены в противоположных направлениях. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к миниатюрным функциональным узлам СВЧ, и предназначено для одно- направленной регулировки уровня проходящего в разных направлениях СВЧ- сигнала в приемопередающей аппаратуре СВЧ, работающей на одну антенну.

Известен аттенюатор, который содержит диэлектрическое основание с ортогонально намагниченной ферритовой подложкой, на которую нанесен с одной стороны широкий проводник, а с другой - экран. Широкий проводник соединен двумя боковыми гранями с экраном через p-i-n- диоды. С входом и выходом устройства проводник согласован плавными переходами.

Цель изобретения - уменьшение начальных потерь и расширение рабочей полосы частот.

Цель достигается тем, что в однонаправленном сверхвысокочастотном аттенюаторе, содержащем диэлектрическое основание с ортогонально намагниченной ферритовой подложкой, на одной поверхности которой нанесен экран, а на другой - расположен полосковый проводник и подсоединенные к нему одноименными электродами p-i-n-диоды, на ферритовой подложке с обеих сторон полоскового проводника размещены дополнительные проводящие пластины с согласующими переходами, одной боковая грань каждой проводящей пластины гальванически соединена с экраном, а противолежащая ее боковая грань параллельна соответствующей боковой грани полоскового проводника и соединена с другими электродами p-i-n-ди- одов, при этом участки ферритовой подложки, расположенные по разные стороны от

4

J

Ю

сл

полоскового проводника, намагничены в противоположных направлениях.

На чертеже схематически показан однонаправленный сверхвысокочастотный аттенюатор.

Аттенюатор содержит диэлектрическое основание с ортогонально намагниченной ферритовой подложкой 1, на одной поверхности которой нанесен экран 2, а на другой расположен полосковый проводник 3. С обеих сторон проводника 3 размещены проводящие пластины 4 с согласующими переходами 5. Одна боковая грань 6 каждой проводящей пластины 4 гальванически соединена с экраном 2, а противолежащая ее боковая грань параллельна соответствующей боковой грани полоскового проводника 3. Между боковыми гранями проводника 3 и пластины 4 имеются щели 7. Пластина 4 и проводник 3 соединены p-i-n-диодами 8 следующим образом. Один электрод каждого диода 8 соединен с проводником 3, а другие электроды 9 каждого диода соединены с пластинами 4.

Ферритовая подложка 1 размещена между полюсами магнитной системы в плоскости, перпендикулярной линии магнитного поля. Каждый полюс образован двумя разнополярными магнитами 10, 11 и расположен таким образом, чтобы линии спинов разнополярных магнитов двух полюсов лежали в плоскости, рассекающей плоскости ферритовой подложки 1 под прямым углом в области щелей 7, Таким образом, проводящие пластины 4, разделенные щелями 7 и проводником 3, оказываются намагничены относительно друг друга в противоположном направлении.

Аттенюатор работает следующим образом.

Пусть мощность СВЧ поступает на вход аттенюатора. При выключенных p-i-n-дио- дах 8 вся мощность СВЧ с малыми потерями передается к выходу по микрополосковой линии, образованной узким проводником 3. В случае, когда p-i-n-диоды 8 полностью открыты, проводник 3 микрополосковой линии становится частью отрезка прямоугольного волновода, образованного проводящими пластинами 4, экраном 2 подложкой 1.

При направлениях намагничивания, создаваемых магнитной системой 10, 11, волновод становится вентилем на смещении поля, причем выход этого вентиля развязан относительно входа.

Если мощность СВЧ поступает на выход аттенюатора, то независимо оттого, открыты или закрыты p-i-n-диоды 8, эта мощность с малыми потерями передается на вход аттенюатора. Таким образом в предлагаемом аттенюаторе осуществляется однонаправленная регулировка уровня

проходящего СВЧ-сигнала.

Положительный эффект в предлагаемой конструкции аттенюатора (начальные потери 0,8-1 дБ) по сравнению с прототипом достигается за счет того, что при закрытых

диодах вся мощность передается по обыкновенной микрополосковой линии, которая практически не намагничена (из-за предложенного намагничивания ферритовой подложки) и, следовательно, имеет какие-то

отраженные волны от неоднородностей (закрытые диоды), которые можно согласовать обычным способом: введением компенсирующих реактивностей, выбором расстояний между диодами и т.д. Это позволяет уменьшить начальные потери (до 0,8-1 дБ).

Кроме того, для уменьшения паразитной связи микрополосковой линии с отрезком прямоугольного волновода, узкий проводник можно формировать в виде фильтра низких частот (ФНЧ), причем длину узкого и широкого проводников можно подобрать таким образом, что широкий проводник микрополосковой линии будет одно- временно площадкой для установки

p-l-n-диодов. Этот прием позволит еще снизить начальные потери аттенюатора до 0,5 дБ.

Формула изобретения

Однонаправленный сверхвысокочастотный аттенюатор, содержащий диэлектрическое основание с ортогонально намагниченной ферритовой подложкой, на одной поверхности которой расположен экран, а на другой полосковый проводник и подсоединенные к нему одноименными электродами p-i-n-диоды,о тличающий- с я тем, что, с целью уменьшения начальных потерь и расширения рабочей полосы частот, на ферритовой подложке с обеих сторон полоскового проводника размещены дополнительные проводящие пластины с согласующими переходами, одна боковая грань каждой проводящей пластины гальванически соединена с экраном, а противолежащая ее боковая грань параллельна соответствующей боковой грани полоскового проводника и соединена с другими электродами p-i-n-диодов, при этом участки

ферритовой подложки, расположенные по разные стороны от полоскового проводника, намагничены в противоположных направлениях.

5

7

в

/0

11

7