Переключатель Советский патент 1992 года по МПК H01P1/10 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для коммутации проходящей СВЧ-мощности в линиях передачи.

Известны диодные переключатели каналов, содержащие первый и второй pin-ди- , точка соединения которых является входом переключателя , а к их внешним выводам подключены первый и второй выходные каналы, параллельно которым подключены третий и четвертый pin-диоды, к входу и каждому выходу переключателя присоединены высокочастотные дроссели, причем дроссели, подключенные к выходным каналам переключателя, подсоединены также к вводам управления, параллельно которым включены конденсаторы, образующие с дросселями фильтры нижних частот или обеспечивающие замыкание на корпус высокочастотного сигнала, т.е. проходные конденсаторы.

Эти переключатели характеризуются вполне удовлетворительными параметрами в широкой полосе рабочих частот, достигающей 10:1 и более. Однако вследствие наличия двух вводов управления (по числу выход- ных каналов), на каждый из которых непрерывно подается управляющий ток той или иной полярности, конструкций переключателей усложнена, они требуют подачи значительной суммарной величины управляющего тока и построения,усложненных схем управления переключателем.

Известен также лереключател ь каналов, содержащий первый и второй pin-диоды, включенные последовательно и согласно, точка соединения которых является входом переключателя, а к их внешним выводам подключены соответственно первый и второй выходные каналы, параллельно которым подключены третий и четвертый pin-диоды, соединенные соответственно с первым и вторым pin-диодами одинаковыми электродами, к внешним выводам первого и второго -pin-диодов подключены Последовательно соединенные первый и второй фильтры нижних частот, содержащие высокочастотные дроссели, между общей точкой

СО

С

vi о

о ю (

соединения которых и корпусом переключателя включен по меньшей мере один конденсатор, а между вводом управления и входом переключателя включен третий фильтр нижних частот. Этот переключатель, содержащий лишь один ввод управления, проще по конструкции, потребляет вдвое меньший управляющий ток, а схема управления переключателем также упрощена.

Недостатком известного устройства является то, что перекрываемая им полоса рабочих частот, полностью определяемая полосой пропускания высокочастотных дросселей, не может быть получена намного большей, чем (10-200): 1. Между тем в последнее время (например, при построении сверхширокополосных радиоизмерительных приборов) часто возникает задача передачи нескольких менее широкополосных сигналов от отдельных источников сигналов в общий сверхширокополосный выходной тракт с общим перекрытием по частоте 1000:1 и более. Высокочастотные дроссели с такой полосой пропускания, охватывающей к тому же весь сантиметровый диапазон длин волн (а возможно, и длинноволновую часть миллиметрового диапазона), неизвестны, поэтому построение диодных переключателей каналов с такой полосой пропускания общего (входного) канала до последнего времени представлялось невозможным.

Цель изобретения - повышение диапазона частот переключателя при подключении двух поддиапазонов частот.

Для этого в переключатель, содержащий первый и второй pin-диоды, включенные последовательно и согласно, точка соединения которых является входом переключателя, причем к их внешним выводам подключены соответственно первый и второй выходные каналы, параллельно которым подключены третий и четвертый pin-диоды, соединенные соответственно с первым и вторым pin-диодами одинаковыми электродами, к внешним выводам первого и второго pin-диодов подключены последовательно соединенные первый и второй фильтр нижних частот, а к вводу управления подключен третий фильтр нижних частот, введен четвертый фильтр нижних частот, подключенный к вводу управления, третий и четвертый фильтры нижних частот подключены к входу переключателя через введенные соответственно пятый и шестой pin-диоды, при этом частоты среза первого fcpi и второго fcp2 фильтров нижних частот выбраны из условия fcp2/fcpi 2, частоты среза третьего и четвертого фильтров нижних частот выбраны равными fcpi и fcp2 соответственно, пятый и шестой pin-диоды включены согласно с первым и вторым pin- диодами соответственно, емкость пятого

. pin-диода выбрана из условия О1/4 л2 Lf Ср22, где L - индуктивность дросселя третьего фильтра питания, а емкость шестого pin- диода выбрана из условия л LfCp22

или из условия О1/4 л2 Lfcpi2, где L - ин0 дуктивность дросселя четвертого фильтра питания.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема переключателя.

5 Переключатель содержит первый и второй pin-диоды 1 и 2, включенные последовательно и согласно. Общая точка их соединения является входом 3 переключателя каналов. К их внешним выводам под0 ключены соответственно первый и второй выходные каналы 4 и 5. параллельно которым и разнополярно подключены соответственно третий и четвертый pin-диоды б и 7. Первый и второй pin-диоды 1 и 2 соединены

5 соответственно с третьим и четвертым pin- диодами 6 и 7 электродами одинаковой полярности. К внешним выводам первого и второго pin-диодов 1 и 2 подключены последовательно соединенные соответственно

0 первый и второй фильтры нижних частот, содержащие соответственно высокочастотные дроссели 8 и 9 и конденсатор 10. К вводу управления 11 подключены третий фильтр нижних частот, содержащий высокочастот5 ный дроссель 12 и конденсатор 13 и подключенный к входу 3 переключателя через пятый pin-диод 14, и четвертый фильтр нижних частот, содержащий высокочастотный дроссель 15 и конденсатор 16 и подключен0 ный к входу 3 переключателя каналов через шестой pin-диод 17. Разделительные конденсаторы 18-20 включены соответственно в первом, втором выходных каналах 4,5 и на входе 3.

5 Частоты среза первого fcpi и второго fcp2 фильтров нижних частот выбраны из условия fcp2/fcpi 2. Конденсатор 10 может быть выполнен в виде двух конденсаторов, расположенных на расстоянии друг от дру0 га, например, Аь /4, где Ль - длина волны для верхней частоты рабочего диапазона частот переключателя. Частоты среза третьего и четвертого фильтров нижних частот выбраны равными соответственно fcpi и fcp2.

5 Пятый и шестой pin-диоды 14 и 17 включены согласно с первым и вторым pin-диодами 1 и 2 соответственно. Емкость 14 пятого pin- диода выбрана из условия /4 2LfCp22, где L - индуктивность высокочастотного

дросселя 12, а емкость 16 шестого pin-диода

выбрана из условия . где L - индуктивность высокочастотного дросселя

15, или из условия С 1/4 j Lfcpi2

Управляющее напряжение подается на ввод управления 11. При отрицательной полярности управляющего напряжения ток замыкается по цепи: ввода управления 11 - высокочастотный дроссель 12 третьего фильтра нижних частот - пятый pin-диод 14

-вход 3 переключателя - первый pin-диод 1

-высокочастотный дроссель 8 первого фильтра нижних частот - высокочастотный дроссель 9 второго фильтра нижних частот

-четвертый ptn-диод 7. При этом второй выходной канал 5 закрыт, и СВЧ-сигнал с минимальным затуханием проходит в открытый первый выходной канал 4.

При положительной полярности управляющего напряжения ток замыкается по цепи: ввод управления 11 - высокочастотный дроссель 15 четвертого фильтра нижних частот- шестой pin-диод 17 - вход 3 переключателя - второй pin-диод 2 - высокочастотный дроссель 9 - высокочастотный дроссель 8 - третий pin-диод б. При этом первый выходной канал 4 закрыт, и СВЧ-сигнал с минимальным затуханием проходит в открытый второй выходной канал 5.

Подключение третьего и четвертого фильтров нижних частот к входу переключателя каналов 3 через разнополярно подключенные пятый и шестой pin-диоды 14 и 17 и выбор более высокой частоты среза второго и четвертого фильтров нижних частот по сравнению с частотой среза первого и третьего фильтров нижних частот обеспечивается возможность прохождения с входа 3 переключателя во второй выходной канал 5 более высокочастотного сигнала, чем в первый выходной канал 4, вследствие чего повышается диапазон частот переключателя каналов при переключении различных поддиапазонов частот. Выбор емкости пятого и шестого pin-диодов 14 и 17 из указанных

условий обеспечивает возможность работы переключателя каналов в повышенном диапазоне рабочих частот без ухудшения харак- теристик переключателя на резонансных частотах последовательного резонанса, возникающего вследствие последовательного соединения дросселя 12 и запертого пятого pin-диода 14 или дросселя 15 и запертого шестого pin-диода 17.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Переключатель, содержащий тройник, первое плечо которого является входом, а второе и третье - первым и вторым выходами переключателя соответственно, первый,

второй, третий и четвертый pin-диоды и первый, второй и третий фильтры питания, при этом первый и второй pin-диоды подключены последовательно к второму и третьему плечам тройника соответственно равноименными электродами, а третий и четвертый pin-диоды подключены параллельно и встречно к первому и второму pin-диодам соответственно, первый конец первого фильтра питания подключен к точке соеди- нения первого и третьего pin-диодов, пер- вый конец второго фильтра питания подключен к точке соединения второго и четвертого pin-диодов, а третий фильтр питания одним концом подключен к источнику

управления, отличающиеся тем, что, с целью повышения диапазона частот переключателя при подключении двух поддиапазонов частот, дополнительно введены четвертый фильтр питания, пятый и шестой

pin-диоды которые соединены разнополяр- ными электродами с первым плечом тройника, а их другие электроды соединены соответственно с другим концом третьего и одним концом четвертого фильтра питания,

другой конец которого подключен к источ- нику управления, при этом частоты среза первого и второго фильтров питания f i и f2, а также третьего и четвертого фильтров питания fa. f4 выбраны из условия

fc/fi 2, fa/f4 2.

S

н

«

N-J

Й

A

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано при проектировании широкополосных переключателей. / Цель изобретения - повышение диапазона частот переключателя при подключении двух поддиапазонов частот. Переключатель содержит тройник, первое плечо которого является входом, а второе и третье - первым и вторым выходами переключателя. Повышение диапазонов частот происходит за счет подключения пятого и шестого pin-диодов к первому плечу тройника разноименными электродами. К другим электродам pin-диодов подключены третий и четвертый фильтры питания, резонансные частоты которых различны. 1 ил.

to

ЈH