Сверхвысокочастотный аттенюатор Советский патент 1982 года по МПК H01P1/22 

(54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ АТТЕНЮАТОР

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может быть использовано дл регулирования уровня СВЧ сигнала. Известен сверхвысокочастотный аттенюатор, содержащий два гибридных квадратурных напра ленных ответвителя, выходы которых соединен линиями передачи с параллельно подключенным к ним p-i-n-диодами 1. Однако эта конструкция очейь сложна из-за использования громоздких гибридных квадратурных направленных ответвителей. Крутизна и диапазон регулировки ослабления аттенюaTt)pa недостаточны. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является сверхвысокочастотный аттенюатор содержащий два кольцевых делителя мощности, синфазное плечи которых соединены отрезками линий передачи с параллельно подключенным к ним p-i-пдиодами на расстоянии друг от друга, равном четверти длины рабочей волны 2. Недостатком известного сверхвысокочастотного аттенюатора является узкий диапазон и алая крутизна регулировки ослабления, а акже узкополосно ть. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования. Поставленная цель достигается тем, что в сверхвысокочастотном аттенюаторе, содержащем два кольцевых делителя мощности, синфазные плечи которых соединены отрезками линий передачи с параллельно подключенным к ним p-i-nдиодами на расстоянии друг от друга, равном четверти длины рабочей волны, отрезки линии передачи и линии, образующие кольцевые делители мощности, выполнены с волновым сопротивлением 2Ro, а балластное сопротивление каждого кольцевого делителя мощности равно4Ро, где RO - волновое сопротивление свободных плеч кольцевых делителей мощности. Такое выполнение кольцевых делителей мощности позволяет избежать трансформации сопротивлений, вследствие чего при отсутствии токов через диоды на входе и выходе аттенюатора имеет место идеальное согласование в песконешюй полосе частот. 393 По отношению к отрезкам передачи кольцбвые делители ю1цности можно рассматривать соответстве1шо как источник сигнала и нагруз ку к волновым сопротивлениям 2Ro. Если предположнть,что параллельно каждому отрезку линии передачи подключено по одному p-i-пдиоду и считать сопротивление его чисто активным и равным Вд, то при Вд RO источник сигнала отдает в нагрузку номинальную мощность РНОМ- При уменьшении Нд мош нобть поступающая в нагрузку, снижается. Ослабление при этом равно ,ое.аое.Для сравнения ослабление, получаемое в случае подключения p-i-n-диода к отрезкам линии передачи с волновым сопротивлением RO равно сравнение формул (1) и (2) показывает, что при включении p-i-п диода параллельно линии с волновым сопротивлением 2Ro по сравнению со случаем включения диода параллелыю линии с волйовым сопротивлением RQ, достигается вьшгрыш в величине затухания до 6 дБ (при одном и том же значении Вд, т.е. при одном и том же токе управления). Еще больший выигрыш в затухании наблюдает ся при увеличении количества диодов. Кроме того, поскольку отрезки линии передачи с волновым сопротивлением 2Ro значител но уже отрезков линии передачи с волновым сопротивлением RO в микрополосковом испол нении, данный аттенюатор имеет меньшие габариты. . На чертеже представлена принципиальная электрическая схема сверхвысокочастотного аттенюатора. Аттенюатор содержит кольцевой делитель мощности 1 и кольцевой делитель мощности 2 которые содержат свободные плечи 3, синфазные плечи 4 и балластное сопротивление 5. Кроме того, он содержит отрезки линии передачи 6 и p-i-n-диоды 7. Сверхвысокочастотный аттенюатор работает следующим образом. Сигнал, поступивший на свободное плечо 3 кольцевого делителя мощности I, делится пополам между его синфазными плечами 4 и поступает в отрезки линии передачи, к которым подключены р-i-n-диоды 7. В зависимости от тока, который протекает через диоды 7 сигналы ослабляются (отраженный от р-i-пдиодов 7 сигнал поглощается активными сопротивлениями 5), суммируются в кольцевом делителе мощности 2 и поступают в его свободное плечо 3. Сравнение резу)1ьтатов экспериментального исследования данного сверхвыс.окочастотного аттенюатора и известных показывают, что данный аттенюатор обеспе гавает более ншроКнй диапазон регулирования ослабления и хорошее согласование в широкой полосе частот. Формула изобретения Сверхвысокочастотный аттенюатор, содержащий два кольцевых делителя мощности, синфазные плечи которых соединены отрезками линий цередачи с Параллельно подключенными к ним p-i-n-диодами на расстоянии друг от друга, равном четверти длины рабочей волны, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, отрезки линии передачи и линии, образующие кольцевые делители мощности, выполнены с волновым сопротивлением 2Ro, а балластное сопротивление каждого кольцевого делителя мощности равно 4Ro, где RO - волновое сопротивление свободных плеч кольцевых делителей мощности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.СВЧ полупроводниковые приборы и их применение. Под ред. Г.Уотсона. М., Мир, 1972, с. 361, рис. 10.22. 2.IEEE Trans, МТТ-18, 1970, № 9, р. 662 (прототип).

71

1 ,/