DE3937591C1

DE3937591C1 - Reflection phase shifter switchable into several phase states - has impedance connected to gate of 3 DB coupler via PIN=diode switch

Info

Publication number: DE3937591C1
Application number: DE19893937591
Authority: DE
Inventors: Abdel-Messiah Dr.-Ing. Khilla; Juergen Dipl.-Ing. 7150 Backnang De Schaeufler
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-11-11
Filing date: 1989-11-11
Publication date: 1990-12-06
Anticipated expiration: 2009-11-12

Abstract

The phase shifter possesses a coupler (K) with two gates (1, 2) serving for signal input and output respectively and an impedance (L1, L2) is connected through an electronic switch (S1, S2) to at least one other gate (3, 4). A resistance network (R1, R2) is connected in parallel with each branch contg. an impedance and a switch, with an impedance corresp. to that of the branch. USE/ADVANTAGE - Same damping for each position of switch. Suitable for communications systems.

Description

Die Erfindung geht aus von einem in mehrere Phasenzustände umschaltbaren Reflexions-Phasenschieber gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention proceeds from one to several Switchable reflection phase shifter according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger schaltbarer Reflexions-Phasenschieber ist aus "Electronics Letters", 8. Mai 1986, Vol. 22, Nr. 10, Seiten 550, 551 bekannt. Als elektronische Schalter, welche an die Tore des Kopplers angeschlossen sind und die Umschaltung in die verschiedenen Phasenlagen bewirken, werden üblicherweise PIN-Dioden oder Feldeffekttransistoren verwendet. Diese elektronischen Schalter weisen hohe Sperrwiderstände auf (<2 kΩ) und haben im leitenden Zustand einen nicht zu vernachlässigenden Restwiderstand (ca. 2 Ω). Dadurch wird der Koppler zwischen den beiden Schaltzuständen mit unterschiedlichen Impedanzen belastet. Das hat zur Folge, daß der Reflexions-Phasenschieber in Abhängigkeit von seinem Schaltzustand unterschiedliche Durchgangsdämpfungen aufweist.Such a switchable reflection phase shifter is off Electronics Letters, May 8, 1986, Vol. 22, No. 10, pages 550, 551. As electronic switches, which are connected to the Gates of the coupler are connected and switching in the different phases are usually used PIN diodes or field effect transistors are used. These electronic switches have high blocking resistances (<2 kΩ) and do not have one in the conductive state negligible residual resistance (approx. 2 Ω). This will make the Coupler between the two switching states with different impedances. This has the consequence that the reflection phase shifter depending on its Switching state has different through loss.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen in mehrere Phasenzustände umschaltbaren Reflexions-Phasenschieber anzugeben, der für alle schaltbaren Phasenzustände nahezu die gleiche Durchgangsdämpfung hat. The invention is therefore based on the object in several phase states switchable reflection phase shifter to specify the almost for all switchable phase states has the same through loss.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This task is the subject of Claim 1 solved. Advantageous further developments of Invention are specified in the subclaims.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigtUsing one shown in the drawing The invention will be described in more detail below explained. It shows

Fig. 1 eine Schaltung eines Reflexions-Phasenschiebers, Fig. 1 shows a circuit of a reflection phase shifter,

Fig. 2 zwei Phasenfrequenzgänge und Fig. 2 two phase frequency responses and

Fig. 3 zwei Dämpfungsfrequenzgänge. Fig. 3 two damping frequency responses.

Der in Fig. 1 dargestellte umschaltbare Reflexions- Phasenschieber besitzt einen 3 DB-Koppler, dessen Tor 1 als Signaleingang und dessen Tor 2 als Signalausgang dient. An die beiden übrigen Tore 3 und 4 des 3 DB-Kopplers sind über elektronische Schalter S 1 und S 2 Impedanzen in Form von leerlaufenden Leitungen L 1 und L 2 angeschlossen. Die elektronischen Schalter S 1 und S 2 sind zweckmäßigerweise PIN- Dioden oder Feldeffekttransistoren. Parallel zu jedem an die Tore 3 bzw. 4 des 3 DB-Kopplers angeschlossenen Schaltzweige, bestehend aus dem elektronischen Schalter S 1, S 2 und der Leitung L 1, L 2, ist ein Widerstandsnetzwerk geschaltet. Ein solches Widerstandsnetzwerk besteht beispielsweise, wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, aus der Reihenschaltung zweier Leitungen L 11, L 12 bzw. L 21, L 22 und eines ohmschen Widerstandes R 1 bzw. R 2. Das jeweilige Widerstandsnetzwerk ist so zu bemessen - hier die Breiten und Längen der Leitungen L 11, L 12 bzw. L 21, L 22 und der Wert des ohmschen Widerstandes R 1 bzw. R 2 - daß seine Impedanz der Impedanz des jeweils zu ihm parallel liegenden Schaltzweiges bei geöffnetem Schalter S 1, S 2 entspricht. Bei geschlossenem Schalter S 1, S 2 wird die Abschlußimpedanz des jeweiligen Koppeltores 3, 4 durch die wesentlich kleinere Impedanz des parallel geschalteten Widerstandsnetzwerkes L 11, L 12, R 1 bzw. L 21, L 22, R 2 bestimmt. Damit ist an den Koppeltoren 3, 4 eine Abschlußimpedanz realisiert, die in beiden Schaltzuständen der elektronischen Schalter S 1, S 2 einen nahezu gleichen Realteil bei wechselndem Imaginärteil darstellt. Deshalb ist die Durchgangsdämpfung des Reflexions-Phasenschiebers für beide Phasenlagen konstant. Die schaltbaren Phasenlagen hängen von der Dimensionierung der Leitungen L 1, L 11, L 12 bzw. L 2, L 21, L 22 in den Schaltzweigen und den parallel geschalteten Widerstandsnetzwerken ab.The switchable reflection phase shifter shown in Fig. 1 has a 3 DB coupler, whose gate 1 serves as a signal input and whose gate 2 serves as a signal output. Impedances in the form of idle lines L 1 and L 2 are connected to the two other gates 3 and 4 of the 3 DB coupler via electronic switches S 1 and S 2 . The electronic switches S 1 and S 2 are expediently PIN diodes or field effect transistors. A resistor network is connected in parallel with each switching branch connected to gates 3 and 4 of the 3 DB coupler, consisting of the electronic switch S 1 , S 2 and the line L 1 , L 2 . Such a resistance network consists, for example, as can be seen in FIG. 1, of the series connection of two lines L 11 , L 12 or L 21 , L 22 and an ohmic resistor R 1 or R 2 . The respective resistance network is dimensioned so - here the widths and lengths of the lines L 11 , L 12 or L 21 , L 22 and the value of the ohmic resistance R 1 or R 2 - that its impedance is parallel to the impedance of the respective one corresponding switching branch with switch S 1 , S 2 open. When the switch S 1 , S 2 is closed, the terminating impedance of the respective coupling gate 3, 4 is determined by the substantially lower impedance of the resistor network L 11 , L 12 , R 1 and L 21 , L 22 , R 2 connected in parallel. Thus, a terminating impedance is realized at the coupling gates 3, 4 , which represents an almost identical real part with a changing imaginary part in both switching states of the electronic switches S 1 , S 2 . Therefore the transmission loss of the reflection phase shifter is constant for both phases. The switchable phase positions depend on the dimensioning of the lines L 1 , L 11 , L 12 or L 2 , L 21 , L 22 in the switching branches and the resistor networks connected in parallel.

Der Fig. 2 sind zwei Phasenfrequenzgänge für zwei Schaltzustände der Schalter S 1 und S 2 zu entnehmen. Dabei zeigt der strichliert gezeichnete Verlauf den Phasenfrequenzgang bei geschlossenen Schaltern S 1 und S 2, und der durchgezogen gezeichnete Verlauf den Phasenfrequenzgang bei geöffneten Schaltern S 1 und S 2.Of Fig. 2 are shown two phase frequency responses for two switching states of the switches S 1 and S 2. The dashed line shows the phase frequency response when switches S 1 and S 2 are closed , and the solid line shows the phase frequency response when switches S 1 and S 2 are open.

Die Fig. 3 verdeutlicht, daß die Dämpfungsfrequenzgänge des Reflexions-Phasenschiebers für beide Schaltzustände, d. h. für beide Phasenlagen, nahezu gleich groß sind. FIG. 3 illustrates that the attenuation frequency characteristics are the reflection phase shifter for both switching states, ie for both phase positions, almost the same size.

Claims

1. In several phase states switchable reflection phase shifter, which has a coupler (K) , two gates ( 1, 2 ) serve as signal input and signal output and at least one further gate ( 3, 4 ) via an electronic switch (S 1 , S 2 ) an impedance (L 1 , L 2 ) is connected, characterized in that for each switching branch consisting of the electronic switch (S 1 , S 2 ) and the impedance (L 1 , L 2 ) a resistance network (L 11 , L 12 , R 1 ; L 21 , L 22 , R 2 ) is connected in parallel, the impedance of which is dimensioned such that it contributes to the impedance of the switching branch lying parallel to it (S 1 , L 1 ; S 2 , L 2 ) open switch (S 1 , S 2 ) corresponds.

2. Phase shifter according to claim 1, characterized in that the impedance connected via the electronic switch (S 1 , S 2 ) to the coupler (K) is an idle line (L 1 , L 2 ).

3. phase shifter according to claim 1, characterized in that the electronic switch (S 1 , S 2 ) is a PIN diode.

4. phase shifter according to claim 1, characterized in that the resistance network consists of the series connection of at least one line (L 12 , L 22 ; L 21 , L 22 ) and an ohmic resistor (R 1 , R 2 ).