PL159509B1 - Mikrofalowy tlumik dwustanowy PL - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest ^.^k'ro^falowy tłumik dwustanowy, stosowany zwłaszcza w modulatorach amplitudowo-fazowych sygnału mikrofalowego.

^Znane modulatory amplitudowo-fazowe stosowane s^ą d.o modulacji amplitudy i fazy w zalcresie częstotliwo^i ¹40 MHz, natomiast ^dla częstotliwo^i mikrofalowych modulatory te wymagają ^przesini^ęcia widma sygnału na częstotliwo^ści mikrofalowe, ^które to ^przesuni^ęcia realizuje aię za ^pomoc^ą mieszacz^y.

^Znany tłumik milsrofa^wy dwustanowy, sliłada się z dw<5ch s^przęgaczy 3dfi, ^pomi^ędzy którymi włączone s^ą diody ^przełączające PIN szeregowo b^ądź równolegle. Tłumik ta^ki stosowany jest w systemach mikro^falowych jako regulator oraz modulator amplitud^y, stąd najistotniejszym ^parametrem jeet amplituda fali ^przechodzącej ^przez tłumiik, moduł transmitancji oraz moduł fali odbitej, módl¹! re^f lektanc ji, jak zostało to opisane w ^publilcacji Miernictwo mikrofalowe fi. Galwas, WKiŁ, Warszawa 1.985r.

Tłumiki takie mają znaczne zniekształcenia fazowe, tzn. ^po ^przełączeniu diod PIN nastę^je nie tylko ^pożądana zmiana amplitudy s^ygnału na wyjściu tłumika ale również niepożądana znaczna zmiana fazy s^ygnału wyjściowego, rzędu i.0 do 20 sto^pni elektrycznych. ^Tak di^że zmiany fazy zmniejszają ^prz^ydatnośó typow^ych tł^mników do zastosowań w modu^torze ampltoudowo-faorn^m, stosowanym w s^ystsrnach telekomuniKac.i i mikr^^ow^ i są przyczyną ^di^żych błędów modu^cji, co uniemożliwia osiągnięcie' dobrych parametrów ^ektrycznych takiego modulatora.

Układ według wynalazku wyróżnia się tym, ^że składa się ^z dwóchi gałęzi ró^wnoległ^ych, z ^których ^piej™-sza ^gałąż ma na wej^ściu włączoną pierw.szą diodę przełączającą, ^poiączon^ą, ^poprzez pierwszy odcinek linii ^z włączoną na wyj'ciu drugą ^diodą przełączającą. Druga gałąź równoległa ma na wej^iu włączoną trzecią diodę przełączaj ącą oraz tłumik obustronnie dopiasowany pnłączon^y, puprzez drugi odcinek linii, z włączoną na wyj^ściu czwartią diodą przełącza^jącą. Odcinki linii s^ą jednakowe i mają impedancję chara^kterystyczną równą

159 509

Impedancji odniesienia, zaś diody przełączające eą tak polaryzowane, że w stanie pierwszym przewo^dzą pi en» sza i druga dioda przełączająca, a w stanie drugim trzecia i czwarta dioda ^przełączająca.

Tłimik ma ^prostą buclowę oraz ^posiada dobre parametry amplitudowe, tj. małą reflektancję i odpowiednią transmitancję w ota stanach ^polaryzacji diod, Jak r^6^wai.eż dzięki wy stępującym w tau gałęziach odcinków linii o odpowiednio tabranych dłu^gościach, małe zniekształcenia fazowe, co ^pozwala na zastosowanie w motalatorze amplitudowo - fazowym.

Przedmiot wynalazku Jest uwitaczniony w ^prz^ykładzle wyltonania na rysunku, który przedstawia schemat funkcjonalny Mikrofalowego przełącznika dwustanowego o małych zniekształceniach fazowyta.

Tłumik dwustanow^y składa się z dwóch! gałęzi równoległych Cl, Q2, z bórych gałąź Q1 ma na wejściu WE włączoną diodę ^przełączającą Dl, połączoną poprzez odcinek Unii Łl z drugą diodą ^przełączającą D2. Druga gałąź G2 na wejtaiu WE włączoną diodę przełączającą D3 oraz tłumik obustronnie dopasowany połączony, poprzez odcinek Unii ¹²> z włączoną na wyjtaiu ^WY diodą przełączającą ⁰4. Tłumik ^TD jest rezystancyjny o odpowiednim tłumieniu i impedancji charakter^ystycznej równej impedancji odniesienia wynoszącej zwykle 5° ¹ odpowiednio doleranej taugości. ^Diody przełączające są tak spolaryzowane, że w piewwazym stanie pracy tłumika ^przewodzą tylko diody Dl i ^D2, wskutek czego sygnał mikrofalowy jest przenoszony od wejtaia ^WE ta wyjtaia ^WY przez ^gałąź ^GL a tylko niewielka, niepożądana część tego s^ygnału przenoszona jest przez pojemności paso^żytnicze diod D3 i D4, spolaryzowanych zaporowo ^gał^ęzią ^G2. Niepożądana część 8^ygnału, przenoszona przez gałąź G2, nie powoduje istotnych zmian parametrów amplitudowych tłumika taustanowe^, to znaczy jest on tapasowan^y na wejtaiu WE i na moduł transmitancji ΊΊ = L jednak może mieć ona wpływ na fazę sy^gnału wyjściowego Arg Tl.

Po ^przełączeniu diod PIN, w drugim stanie pracy tłumika dwustanowego przewodzą tylko diody °3 i D4, a s^ygnał Jest ^przenoszony przez gałąź ^G2 tłumika dwustanowego zawierającą ta^pasowany tłumik TD, taięb czemu tłumik dwustanowy jeat nadal dopasowany, ale moduł jego transmitancji zmienia się ta wartości ^T2 « T. Równocześnie niewielka, niepożądana częśó s^ygnału przechodzi ^przez pojemności pasożytnicze diod Dl i D2 oraz ^gałąź ^Gl, co ma niewielki wpływ na amplitudę ay^gnału wyjściowe^go, ale może znacząco wpływać na fazę tego s^ygnału

Arg T2. Dla zminimalizowania błędu fazowego tłimiika dwustanowego δγ 1“ Yg/ służą jednakowe odcinki linii Ll i L2. Długości otalnków linii Ll, L2 można obliczyć ze wzorut

A- arctg

12f ^{a 8} 2 /Xc gdzie: Xc - zredukowana reaktancja diody w stanie zaporowym, f - częstotliwość w GHz.

Impedancje charakterystyczne odcinków linii Ll, 12 są równe impedancji om odniesienia, tzn. impedancjom linii na wejściu WE i wyjściu WY tłumika dwustanowego.

Jak wykazała analiza numeryczna oraz badania przez dodanie odcinków linii Ll, L2 znacznie zmiejszono błędy fazowe tłumika dwustanowego i tak dla tłumika o częstotliwości 1,8 - 2,2 GHz z diodami typu B«EP 26 o pojemności 0,2 p?, przeznaczonego do pracy w sześćdziesięciozzteroataniyyπ: modułatorze amplitudowo - fazowym o pożądanych tranamitancjata: ΊΊ = L T2 = ^γ taąd fazowy tłumika dwustanowego taz odcinków linii ^L1, L² wynosił θ'-f 3 20°, a dla tłumika z żcin^kami linii LL L2>p(^l. ^Ddclnki linii LL ¹² zmlejszają więc błąd fazowy tłumi^ka dwustanowego, natomiast odcinki te nie mją zauważalnego wpł^u na parametry ampUUudowe tłumika.

159 509

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Mikrofalowy tłumik dwustanowy, zawierający diody ^przełączające, znamienny tym, że slcłada się z dwóch równoległych gałęzi /G1,G2/, z ^których pieiwvsza gałąź /Gl/ ma na wejściu /WE/ włączoną pierwszą diodę przełączającą /Dl/, ^połączoną, ^poprzez ^pierwvszy odcinek linii /11/, z włączoną na wyjściu /WY/ drugą diodą ^przełączającą /02/, nato^mi^ast druga gałąź /G2/ ma na wejściu /WE/ włączoną trzecią ^diodę ^przełączającą /D5/ oraz tłumik obustronnie ^do^pasowany /TD/, ^połączony, ^poprzez drugi odcinek Unii /12/, z włączoną na wyj^ściu /WY/ czwartą diodą ^przełączającą /04/, ^przy czym odcinki linii /Ll, L2/ są jednakowe i mają impedancję c^harakterystyczną równą Impedancji odniesienia, za'ś diody ^przełączające są tak ^polaryzowane, ^że ^w stanie ^pienvazym ^przewo^dzą ^pierwvsza i druga dioda ^przełączająca /Dl i 02/, a w stanie drugim trzecia i czwarta dioda ^przełączająca /D3 i D4/.