PL187147B1 - Wielodiodowy układ mikrofalowy dużej mocy - Google Patents

Abstract

Wielodiodowy układ mikrofalowy dużej mocy utworzony z linii transmisyjnej z rodzajem TEM, w której włączone są równolegle odcinek linii zwartej na końcu i odcinek linii rozwartej na końcu, znamienny tym, że wzdłuż osi równolegle przyłączonych do linii transmisyjnej odcinków linii zwartej na końcu i linii rozwartej na końcu, pomiędzy przewody wewnętrzne tych linii, /wartej na końcu (1) i rozwartej na końcu (2) a przewód zewnętrzny linii zwartej na końcu (3) i rozwartej na końcu (4), wspólny dla obydwu linii równoległych i linii propagacyjnej, włączone są diody mikrofalowe (D) przesunięte względem siebie w odległości (d), przy czym odległość (d) wyznaczona przez osie diod jest większa od szerokości przewodu wewnętrznego w linii transmisyjnej wzdłuż której propaguje się fala z rodzajem TEM.

Description

Przedmiot wynalazku: Przedmiotem wynalazku jest wielodiodowy układ mikrofalowy dużej mocy przeznaczony do pracy w ogranicznikach lub przełącznikach mocy w zakresie częstotliwości mikrofalowych.

Stan techniki: Maksymalne moce wejściowe przy których mogą pracować układy ograniczników i przełączników mocy mikrofalowej zależą od rodzaju zastosowanych w tych układach diod oraz od właściwości struktur w które te diody są włączone. Własności materiałów z których diody są wykonane, a zwłaszcza dopuszczalna temperatura złącza i wielkość napięcia przebicia powodują, że maksymalne moce ograniczane lub przełączane przez diody mikrofalowe nie przekraczają zwykle kilku watów dla sygnałów bardzo wielkiej częstotliwości fali ciągłej i pojedynczych kilowatów mocy dla sygnałów impulsowych bardzo wielkiej częstotliwości. W tym drugim przypadku wielkość mocy maleje wraz ze wzrostem częstotliwości pracy i ze wzrostem mocy średniej. Dla zwiększenia mocy ograniczanych lub przełączanych w układach stosuje się równoległe łączenie kilku diod w tej samej płaszczyźnie prostopadłej do kierunku transmisji mocy mikrofalowej. Prądy bardzo wielkiej częstotliwości wywołane przepływem strumienia mocy mikrofalowej rozpływają się pomiędzy diody i powodują, że układ może pracować przy mocy większej niż układ z pojedynczą diodą.

Znane są z polskich opisów patentowych nr 107 050 i nr 166 377 układy dużej mocy utworzone z linii transmisyjnej z rodzajem TEM, w której włączone są równolegle odcinek linii zwartej na końcu, odcinek linii transmisyjnej rozwartej na końcu oraz włączone równolegle co najwyżej dwie diody mikrofalowe. Diody w opisanych układach włączone są w linię transmisyjną z rodzajem TEM zrealizowaną w postaci symetrycznej linii paskowej wzdłuż której propagowana jest fala z rodzajem TEM. Fizyczne wymiary linii transmisyjnej realizowanej w postaci linii paskowej i obudów diod mikrofalowych nie pozwalają na włączenie pomiędzy przewód wewnętrzny i przewód zewnętrzny linii transmisyjnej więcej niż dwóch diod w tej samej płaszczyźnie.

Znany jest również układ, w którym zastosowano linie transmisyjne o specjalnych kształtach przewodu wewnętrznego i zewnętrznego do których dołączono kilkanaście diod w jednej płaszczyźnie w odniesieniu do kierunku propagacji fali. Jest to układ pracujący w zakresie częstotliwości znacznie mniejszych od 1 GHz i ze względu na wymiary poprzeczne linii układ nie może pracować w zakresie częstotliwości mikrofalowych.

Istota wynalazku: Wielodiodowy układ mikrofalowy dużej mocy według wynalazku wyróżnia się tym, że wzdłuż osi równolegle przyłączonych do linii transmisyjnej odcinków linii zwartej na końcu i linii rozwartej na końcu, pomiędzy przewody wewnętrzne tych linii, linii zwartej na końcu i linii rozwartej na końcu a przewód zewnętrzny linii zwartej na końcu i linii rozwartej na końcu, wspólny dla obydwu linii równoległych i linii propagacyjnej, włączone są

187 147 diody mikrofalowe przesunięte względem siebie. Wielkość przesunięcia diod względem siebie wyznaczona jest przez ich osie i jest większa od szerokości przewodu wewnętrznego w linii transmisyjnej wzdłuż której propaguje się fala z rodzajem TEM.

W układzie według wynalazku, poprzez dołączenie do linii transmisyjnej wzdłuż której rozchodzi się fala TEM odcinków linii zwartego i rozwartego na końcu i umieszczenie wzdłuż osi tych odcinków diod, stworzono możliwość włączenia kilku diod w tej samej płaszczyźnie odniesionej do kierunku propagacji fali.

Wynalazek pozwala na włączenie w jednej płaszczyźnie kilku diod pracujących w układzie równoległym i wielokrotne zwiększenie maksymalnej mocy ograniczanej lub przełączanej. Wzrost maksymalnej mocy jest tym większy im więcej diod zawiera układ.

Objaśnienie figur rysunku: Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania, na rysunku, który przedstawia przekrój poprzeczny wielodiodowego układu mikrofalowego dużej mocy.

Przykład wykonania wynalazku: Fala elektromagnetyczna jest propagowana wzdłuż linii z rodzajem TEM z prostokątnym przekrojem poprzecznym przewodu wewnętrznego o szerokości w. Do linii transmisyjnej włączone są równolegle dwa odcinki linii transmisyjnej krótsze od 1/4: odcinek zwarty na końcu i odcinek rozwarty na końcu. Wzdłuż osi tych odcinków linii transmisyjnej umieszczone są diody mikrofalowe D włączone pomiędzy przewody wewnętrzne 1 i 2 oraz przewody zewnętrzne 3 i 4 tych linii. Rozstawienie d diod mikrofalowych D względem siebie jest większe od szerokości w przewodu wewnętrznego w linii transmisyjnej.

187 147

Claims (1)

1. Wielodiodowy układ mikrofalowy dużej mocy utworzony z linii transmisyjnej z rodzajem TEM, w której włączone są równolegle odcinek linii zwartej na końcu i odcinek linii rozwartej na końcu, znamienny tym, że wzdłuż osi równolegle przyłączonych do linii transmisyjnej odcinków linii zwartej na końcu i linii rozwartej na końcu, pomiędzy przewody wewnętrzne tych linii, zwartej na końcu (1) i rozwartej na końcu (2) a przewód zewnętrzny linii zwartej na końcu (3) i rozwartej na końcu (4), wspólny dla obydwu linii równoległych i linii propagacyjnej, włączone są diody mikrofalowe (D) przesunięte względem siebie w odległości (d), przy czym odległość (d) wyznaczona przez osie diod jest większa od szerokości przewodu wewnętrznego w linii transmisyjnej wzdłuż której propaguje się fala z rodzajem TEM.