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Die Erfindung bezieht sich auf einen vielpoligen Diodenschalter für hohe Frequenzen, bestehend aus einer der Anzahl der Schalterstellungen entsprechenden Zahl von parallelen Leitungszweigen, in deren Längszweig jeweils eine im Ruhezustand gesperrte Diode (Längsdiode) und in deren Querzweig jeweils eine im Ruhezustand durchgeschaltete Diode (Querdiode) angeordnet ist.
Durch die DE-AS 1230849 ist eine Schaltungsanordnung zur elektronischen Schaltung oder Tastung von Signalen, insbesondere Hochfrequenzsignalen, mit einem Schalttransistor, der mit seiner KollektorEmitter-Strecke als Querglied in den Übertragungsweg eingeschaltet ist und mit einer als Längsglied zwischen den Anschluss der Kollektor-Emitter-Strecke des Schalttransistors und den Signalausgang geschalteten Diode bekannt. Die Diode ist der Kollektor-Emitter-Strecke des Schalttransistors über ein nachgeschaltetes Netzwerk parallelgeschaltet, indem an der Diode im leitenden Zustand des Schalttransistors eine als Sperrspannung wirksame Gleichspannung auftritt.
Durch die DE-PS Nr. 1269653 ist ein elektronisch steuerbares Tor für eine hochfrequente Spannung bekannt, das eine erste, im Längszweig liegende und eine zweite, im Querzweig liegende Diode aufweist. Durch eine Steuerspannung wird bei durchlässigem Tor die erste Diode leitend und die zweite Diode nichtleitend und bei gesperrtem Tor die erste Diode nichtleitend und die zweite Diode leitend gesteuert.
Gemäss der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe soll ein solcher Diodenschalter mit einer Vielzahl von Schalterstellungen geschaffen werden, der hohe Reflexionsdämpfungen und Sperrdämpfungen aufweist.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung in der Weise gelöst, dass die Längsdioden sternförmig auf einer einseitig mit einer Massekaschierung versehenen Leiterplatte und die Querdioden und jeweils eine im Querzweig angeordnete, mit ihrem Eingang an Masse anschliessbare und den betreffenden Leitungszweig durchschaltende Ansteuerschaltung für jeden Zweig getrennt auf einer Modulplatte angeordnet sind, die, sich an die jeweilige Längsdiode anschliessend, um den Diodenstern herum in paralleler Lage zur Leiterplatte auf dieser aufgesetzt sind.
In vorteilhafter Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass die Verbindungen von den Dioden und von dem Schalteranschluss dienenden Verbindungselementen, beispielsweise Koaxialbuchsen, zu den Modulen wellenwiderstandsrichtig ausgeführt sind und dass die Sperrkapazitäten der Längsdioden und Restschaltkapazitäten durch die induktive Ausführung der Verbindung und gegebenenfalls durch eine zusätzliche Kompensationsspule zwischen Diodensternpunkt und dem betreffenden Anschlusselement kompensiert sind.
Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 das Prinzipschaltbild eines sechspoligen Diodenschalters, Fig. 2 die Ansteuerschaltung eines Zweiges des Diodenschalters und Fig. 3 in einer Draufsicht den konstruktiven Aufbau des Diodenschalters.
Der in Fig. 1 in einer Prinzipschaltung dargestellte sechspolige Diodenschalter enthält sechs parallele Leitungszweige-l, 2,3, 4,5, 6--, die ausgangsseitig miteinander verbunden sind. In jedem Leitungszweig ist eine Diode --Dll, D12, D13, D14, D15, D16-- (Längsdiode) angeordnet, und an jedem der Leitungszweige ist ein Querzweig angeschlossen, der jeweils eine Diode --D21, D22, D23, D24, D25 und D26-- sowie eine Ansteuerschaltung --SI, S2, S3, S4, S5 und S6-- enthält. Die Dioden --D21 bis D26-- und Ansteuerschaltungen --SI bis S6-- der Querzweige sind innerhalb des strichlierten Kästchens angeordnet. Zur gleichstrommässigen Abtrennung der einzelnen Leitungszweige-l bis 6-- ist jeweils ein Kondensator-Cl....
C6-- vorgesehen. Ferner sind in den Leitungszweigen --1 bis 6-- noch Kompensationsspulen-Ll bis L6-- eingefügt,
Weitere Einzelheiten und die Wirkungsweise der Ansteuerschaltung und des Diodenschalters werden an Hand der Fig. 2 erläutert, in der ein Leitungszweig und der zugehörige Querzweig mit der Querdiode und der Ansteuerschaltung dargestellt sind.
Die Ansteuerschaltung enthält die Transistoren-Tl, T2 und T3--, von denen der Transistor --T1--, der mit seiner Basis an Massepotential anschliessbar ist, mit seinem Kollektoranschluss an die Basis des Transistors --T2-- und mit seinem Emitteranschluss an den Kollektor des Transistors --T3-- geführt ist, während die Transistoren --T2 und T3-- emitterseitig miteinander verbunden sind und ihre Kollektoranschlüsse über einen ohmschen Widerstand --R13-- und eine Drossel --Dr-- an die Längsdiode --Dll-- bzw. über einen ohmschen Widerstand --Rll-- an die Querdiode-D21-- geführt sind. Die Emitter der Transistoren --T2 und T3-- liegen auf einem positiven
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Potential von 5 V,
an den Verbindungspunkt des Emitters des Transistors --T1-- mit dem Kollektor des Transistors --T3-- ist eine negative Spannung von 24 V angelegt.
Im Ruhezustand ist der Transistor--T2-- (Steuertransistor) gesperrt. Die durch den Transistor - durchgeschaltete +5 V-Betriebsspannung erzeugt mit dem Widerstand-Rll--einen Durchlassstrom in der Querdiode --D21--, welche die Signalader über den Kondensator-Cll-an Masse legt. Die Längsdiode --Dll-- erhält über die Widerstände --R12, R13-- und die Drossel --Dr-- Sperrpotential, wobei die erreichte Sperrdämpfung bei 50 dB liegt.
Zum Durchschalten des Diodenschalters wird der mit der Basis des Transistors --T1-- verbundene Eingang --7-- (Steuereingang) an Erdpotential gelegt. Durch das Erdpotential wird jetzt der Transistor --T2-- leitend und-T3-- gesperrt. Die durchgeschaltete +5 V-Spannung ruft über den Widerstand --R13-- und die Drossel-Dr-- in der Längsdiode --Dll-- (der mit dem Punkt 0 verbundene Anschlusspunkt der Längsdiode liegt auf 0 Volt-Potential) einen Durchlassstrom hervor. Über die Widerstände --R14 und Rll-- wird an der Querdiode --D21-- die -24 Volt-Spannung sperrend wirksam. Somit wird also immer nur ein Weg des Diodenschalters, jeweils durch Anlegen von Erde an den betreffenden Steuereingang, durchgeschaltet.
In Fig. 3 ist der konstruktive Aufbau des Diodenschalters dargestellt. Die Dioden-DU.... D16- (Längsdioden) sind auf einer einseitig mit einer Massekaschierung versehenen Leiterplatte --37--, die in einem stirnseitig mit Anschlusselementen in Form von Koaxialbuchsen --38-- versehenen Gehäuserahmen - eingesetzt ist, etwa in deren Mitte sternförmig angeordnet. Dadurch ergeben sich besonders kurze Verbindungen vom Sternpunkt zu den Dioden und nahezu gleiche Wege für alle Leitungszweige. Die Quer- dioden-D21.... D26-- und die Ansteuerschaltungen-Sl....
S6-- sind für jeden Zweig getrennt auf einer Modulplatte --31, 32,33, 34,35, 36--, beispielsweise als Dickfilmschaltungen aufgebracht, und die einzelnen Modulplatten-31.... 36-sind um den Diodenstern herum in paralleler Lage zur Leiterplatte --37-- auf dieser aufgesetzt. Dadurch ergibt sich in Verbindung mit der einseitigen Massekaschierung der Leiterplatte --37-- eine besonders gute Schirmwirkung. Die Verbindungen--40-von den Koaxialbuchsen--38--an der Stirnseite des Gehäuserahmens --39-- zu den Modulen --31.... 36--sind als Leitungen entsprechenden Widerstandes ausgebildet, die Verbindungen --41-von den sternförmig angeordneten Dioden-Dll....
D16--zu den Modulen--31.... 36-- sind als gedruckte Leiterbahnen auf der Leiterplatte--37--aufgebracht. Beide Verbindungen sind wellenwiderstandsrichtig ausgeführt, d. h. elektrisch gleiche Eigenschaften der verschiedenen Übertragungswege, ebenso die Durchgangsleitung der Modulen. Bei den in gedruckter Technik ausgebildeten Leiterbahnen erfolgt dies in der Weise, dass durch verschiedene Länge der Leiterbahnen bedingte Unterschiede durch
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induktive Ausführung der Verbindung und durch eine zusätzliche Kompensationsspule --44-zwischen Sternpunkt und der betreffenden Koaxialbuchse kompensiert. Kompensationsspulen --Ll.... L6-- für jeden Leitungszweig sind auf den einzelnen Modulen-31.... 36-angeordnet.
Durch die spezielle Anordnung der Bauteile wird mit dem erfindungsgemässen Diodenschalter erreicht, dass keine störenden Schaltkapazitäten durch Stichleitungen auftreten und die gegenseitige Abschirmung der Zweige gewährleistet ist. Ausserdem wird eine gute Anpassung für den jeweils durchgeschalteten Weg und eine hohe Sperrdämpfung erreicht.
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