МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СВЧ ПОЛОСКОВЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ Советский патент 2006 года по МПК H01P1/15 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для переключения СВЧ сигналов с одного входа на несколько выходов или с нескольких входов на один выход, а также в СВЧ интроскопах с электронным сканированием.

Известен многоканальный сверхвысокочастотный переключатель на несколько выходов, содержащий секции - двух трансформаторов, включенных встречно, и переключающие диоды [1].

Однако этот переключатель обладает сложной конструкций, в которой используется большое количество переключающих диодов, что приводит к неоправданно высоким потерям в открытых каналах и низкой надежности переключателя.

Цель изобретения - уменьшение потерь СВЧ сигнала во включенных каналах и увеличение надежности.

Для достижения этой цели переключатель выполнен в виде параллельно разветвляющихся переключательных групп, соединенных с общей для всех разветвлений распределительной линией, а в качестве одного из трансформаторов использованы Т-сочленения полосковых линий.

На фиг.1 изображена функциональная электрическая схема многоканального сверхвысокочастотного полоскового переключателя; на фиг.2 - зависимость коэффициента пропускания многоканального сверхвысокочастотного полоскового переключателя от частоты.

Многоканальный сверхвысокочастотный полосковый переключатель содержит распределительную линию 1, с одной стороны соединенную с входом 2 переключателя и с другой с короткозамкнутым четвертьволновым отрезком полосковой линии 3. Т-сочленения 4, являющиеся одновременно понижающими полуволновыми трансформаторами, расположены вдоль линии 1 на расстояниях, кратных половине длины волны в распределительной линии. Переключающие диоды 5 включены с двух концов повышающих трансформаторов 6, соединенных последовательно с выходными полосковыми линиями 7, заканчивающихся выходами 8. Управление каналами осуществляется через дроссели 9.

Многоканальный сверхвысокочастотный полосковый переключатель работает следующим образом.

СВЧ энергия подается на вход 2. В распределительной линии 1 возникает режим "стоячей волны", обусловленный короткозамкнутым четвертьволновым отрезком полосковой линии. 3. Полуволновые трансформаторы 4 подключены к распределительной линии 1 в точках, соответствующих пучностям СВЧ энергии. Такие точки расположены вдоль распределительной линии 1 на расстояниях, кратных половине длины волны в линии 1. Полуволновые трансформаторы 4 соединены с распределительной линией 1 через Т-сочленения полосковых линий и не оказывают влияния на распределение СВЧ энергии в распределительной линии 1. Для согласования импедансов "входа" и "выходов" в каждом канале установлен повышающий трансформатор 6. Включение нужного канала осуществляется пропусканием тока прямого смещения через пару диодов 5, включенных последовательно.

Авторам неизвестны технические решения, имеющие свойства, совпадающие со свойствами заявляемого технического решения, а также признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа. Поэтому они считают, что заявляемое техническое решение обладает существенными отличиями, позволяющими уменьшить потери СВЧ сигнала во включенных каналах, и увеличить надежность многоканального сверхвысокочастотного полоскового переключателя.

Экспериментальная проверка предложенного технического решения показала, что по сравнению с прототипом потери в закрытых каналах в обоих устройствах составляли от -50 до -60 dB, в то время как в открытых каналах (при сравнении восьмиканальных переключателей) потери составили -6 dB у прототипа и -1,5 dB у предлагаемого устройства. При увеличении количества каналов эта разница еще более возрастает. На фиг.2 показана экспериментальная зависимость коэффициента пропускания от частоты для двух максимально разнесенных каналов, снятая на панорамном измерителе КСВ Р2-53. Полоса пропускания Δf определяется каналом, максимально удаленным от входа, и составляет для восьмиканального переключателя 60 МГц при резонансной частоте 3 ГГц.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №564670, кл. H 01 P 1/10, 1975 (прототип).

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для переключение СВЧ сигналов, а также в СВЧ интроскопах с электронным сканированием. Техническим результатом является уменьшение потерь СВЧ сигнала в открытых каналах. В многоканальном сверхвысокочастотном полосковом переключателе выходные каналы подключены параллельно отрезку линии передачи на полуволновых расстояниях один от другого. Другой конец отрезка линии передачи короткозамкнут на расстоянии четверти длины волны от точки подключения последнего выходного канала. 2 ил.

Многоканальный СВЧ полосковый переключатель, содержащий отрезок линии передачи, один конец которого является входом переключателя и к которому подключены первыми концами выходные каналы, каждый из которых включает два переключательных диода, соединенные понижающим и повышающим полосковыми трансформаторами, включенными встречно от первого конца выходного канала к второму, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь СВЧ сигнала в открытых каналах, выходные каналы подключены параллельно отрезку линии передачи на полуволновых расстояниях один от другого, при этом другой конец отрезка линии передачи коротко замкнут на расстоянии четверти длины волны от точки подключения последнего выходного канала.