DE2345988A1 - Vielpoliger diodenschalter - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München 2, 12. SER 1973

Berlin und München Witteisbacherplatz

VPA 73/6676

Vielpoliger Diodenschalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen vielpoligen Diodenschalter für hohe Frequenzen, beispielsweise zur Verwendung in ZF-Schaltverteilern oder verschiedenen Umschalteinrichtungen.

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 V/eise gelöst, daß eine der Anzahl der Schalterstellungen entsprechende Zahl paralleler Leitungszweige vorgesehen ist, in deren Längszweig jeweils eine im Ruhezustand gesperrte Diode (Längsdiode) und in deren Querzweig jeweils eine im Ruhezustand durchgeschaltete Diode (Querdiode) und eine mit ihrem Eingang an Masse anschließbare und den betreffenden Leitungszweig durchschaltende Ansteuerschaltung angeordnet sind. Die Längsdioden sind dabei in vorteilhafter Weise sternförmig auf einer einseitig mit einer Massekaschierung versehenen Leiterplatte und die Querdioden und die Ansteuerschaltungen für jeden Zweig getrennt auf einer Modulplatte angeordnet, die, sich an die jeweilige Längsdiode anschließend, um den Diodenstern herum in paralleler Lage zur Leiterplatte auf dieser aufgesetzt sind.

In vorteilhafter WeiterbLlduigdes Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß die Verbindungen von den Dioden und von dem Schalteranschluß dienenden Verbindungselementen, beispielsweise Koaxialbuchsen, zu den.Modulen wellenwider-

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standsrichtig 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.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels 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 Auf bau des Diodenschalters.

Der in Fig. 1 in einer Prinzipschaltung dargestellte sechspolige Diodenschalter enthält sechs parallele Leitungszweige 1, 2, 3» 4, 5,' 6, die ausgangsseitig'miteinander verbunden sind. In jedem Leitungszweig ist eine Diode D11, D12, D13, D14, D15, D16 (Längsdiode) angeordnet, und an jedem der Leitungszweige ist ein Querzweig angeschlossen, derjeweils eine Diode D21, D22, D23, D24, D25 und D26 sowie eine Ansteuerschaltung S1, S2, S3f S4, S5 und S6 enthält. Die Dioden D21 bis D26 und Ansteuerschaltungen S1 bis S6 der Querzweige sind innerhalb des strichpunktierten Kästchens angeordnet. Zur gleichstrommäßigen Abtrennung der einzelnen Leitungszweige 1 bis 6 ist jeweils ein Kondensator CL. .C6 vorgesehen. Ferner sind in den Leitungszweigen 1 bis 6 noch Kompensationsspulen L1 bis L6 eingefügt.

Weitere Einzelheiten und die Wirkungsweise der Ansteuerschaltung und des Diodenschalters werden anhand der Fig. 2 erläutert, in der ein Leitungszweig und der zügehörige

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Querzweig mit der Querdiode und der Ansteuerschaltung dargestellt sind. Die Ansteuerschaltung enthält die Transistoren T1, 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 Widersand R13und eine Drossel Dr an die Längsdiode DU. bzw. über einen ohmschen Widerstand R11 an die Querdiode D21 geführt sind. Die Emitter der Transistoren T2 und T3 liegen auf einem positiven Potential von 5 Volt, an den Verbindungspunkt des Emitters des Transistors T1 mit dem Kollektor des Transistors T3 ist eine negative Spannung vm 24 Volt angelegt.

Im Ruhezustand ist der Transistor T2 (Steuertransistor) gesperrt. Die durch den Transistor T3 durchgeschaltete +5 Volt-Betriebsspannung erzeugt mit dem Widerstand R11 einen Durchlaßstrom in der Querdiode D21, welche die Signalader über den Kondensator C11 an Masse legt. Die Längsdiode D11 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 Volt-Spannung ruft über den Widerstand R13 und die Drossel Dr in der Längsdiode D11 (der mit dem Punkt 0 verbundene Anschlußpunkt der Längsdiode liegt auf 0 Volt-Potential) einen Durchlaßstrom hervor. Über die Widerstände R14 und R11

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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 D11...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 39 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 Querdioden D21...D26 und die Ansteuerschaltungen S1...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 von den sternförmig angeordneten Dioden D11...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 Ubertragungswege, 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 entsprechende Bemessung der Leiterbahnbreite ausgeglichen werden. Die Sperrkapazitäten der Längsdioden D11...D16

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und noch verbliebene geringe Schaltkapazitäten werden durch die induktive Ausführung der Verbindung 43 und durch eine zusätzliche Kompensationsspule 44 zwischen Sternpunkt und der betreffenden Koaxialbuchse kompensiert. Kompensationsspulen L1...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.

4 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims (4)

1. — ο —

   Patentansprüche

   J Vielpoliger Diodenschalter für hohe Frequenzen, dadurch gekenn-zeichnet , daß eine der Anzahl der Schalterstellungen entsprechende Zahl paralleler Leitungszweige vorgesehen ist, in deren Längszweig jeweils eine im Ruhezustand gesperrte Diode (Längsdiode) und in deren Querzweig jeweils eine im Ruhezustand durchgeschaltete Diode (Querdiode) und eine mit ihrem Eingang an Masse anschließbare und den betreffenden Leitungszweig durchschaltende Ansteuerschaltung angeordnet sind.
2. 2. Diodenschalter nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Längsdioden sternförmig auf einer einseitig mit einer Massekaschierung versehenen Leiterplatte und die Querdioden und die Ansteuerschaltungen 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.
3. 3. Diodenschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Verbindung von den Dioden und von dem Schalteranschluß dienenden Verbindungselementen, beispielsweise Koaxialbuchsen, zu den Modulen wellenwiderstandsrichtig ausgeführt sind.
4. 4. Diodenschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , 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.

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