PL210874B1 - Mikrofalowy ogranicznik rezonansowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest mikrofalowy ogranicznik rezonansowy, wykorzystujący sprzężone rezonatory mikrofalowe połączone z diodami Schottky'ego i mający zastosowanie w torach syntezy sygnałów mikrofalowych.

W technice mikrofalowej znane są układy ograniczników używanych głównie do ochrony stopni wejściowych odbiorników. Są to układy odbijające moc mikrofalową z wykorzystaniem półprzewodnikowych diod mikrofalowych, zwłaszcza diod PIN. Znane konstrukcje mają charakter przepustowych filtrów mikrofalowych odbijających sygnał mikrofalowy wtedy, gdy diody PIN spolaryzowane są w kierunku przewodzenia. W rozwiązaniach rezonatorów stosuje się najczęściej równoległe włączanie par diod PIN, których pojemność doprowadzona jest do rezonansu poprzez równolegle dołączoną indukcyjność, zaś zasilanie diod PIN doprowadza się poprzez filtry mikrofalowe. Liczba włączanych diod mikrofalowych i ich charakterystyki elektryczno-termiczne wyznaczają odporność takiego ogniwa rezonatorowego na padającą moc mikrofalową.

Znane są również rozwiązania ograniczników mikrofalowych z wykorzystaniem układu wzajemnie połączonych diody Schottky'ego i diody PIN.

Znany jest z polskiego zgłoszenia patentowego Nr P. 338939 rezonator mikrofalowy z diodami półprzewodnikowymi składający się metalizowanych obustronnie warstw podłoża dielektrycznego w obrębie, których pomiędzy przewodem wewnę trznym a zewnętrznym linii transmisyjnej wytrawiona jest część metalizacji tworząc z połączonych galwanicznie sektorów, pierścień wewnętrzny oraz sektorowo utworzony pierścień zewnętrzny, stanowiące wspólnie obwód rezonansowy.

Mikrofalowy ogranicznik rezonansowy według wynalazku wyróżnia się tym, że zawiera co najmniej jeden rezonator mikrofalowy wykonany w postaci odcinka linii TEM o długości zbliżonej do λ/4. Rezonator z jednego końca jest zwarty, zaś do drugiego końca dołączony jest obwód utworzony z dwóch antyrównolegle połączonych ze sobą diod Schottky'ego.

Mikrofalowy ogranicznik rezonansowy zawiera, korzystnie, trzy sprzężone ze sobą rezonatory mikrofalowe, których końce są zwarte i rozwarte tworząc strukturę filtru mikrofalowego.

Układ ogranicznika według wynalazku jest tani i prosty w realizacji, a także nie wymaga zasilania. Dodatkowo posiada duży zakres mocy wejściowej, w którym następuje stabilizacja mocy wyjściowej. Parametry diod Schottky'ego są uwzględnione podczas projektowania filtru.

Układ ten wykazuje również zadowalającą stabilność temperaturową mocy wyjściowej. W odróżnieniu od ograniczników specjalizowanych do ochrony układów odbiorczych w radiolokacji układ ten ma możliwość ograniczania sygnałów o małej mocy, od ułamków mili watów. Pozwala to na zastosowanie go w układach syntezy sygnałów mikrofalowych, jako stabilizator mocy sygnałów.

Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania, na rysunku, który przedstawia schemat ideowo-funkcjonalny mikrofalowego ogranicznika rezonansowego.

Mikrofalowy ogranicznik rezonansowy zawiera trzy sprzężone ze sobą obwody rezonansowe

OR, których końce są naprzemiennie zwarte i rozwarte, tworząc strukturę filtru międzypalczastego.

Układ sprzężony jest z torem mikrofalowym za pomocą dwóch odcinków linii sprzęgających LS o długości wynoszącej λ/4. Pomiędzy rozwartymi końcami obwodów rezonansowych OR a potencjałem zerowym układu dołączone są, połączone antyrównoległe, pary diod Schottky'ego PD. Wejście WE i wyjście WY ogranicznika są dołączone do linii transmisyjnej o impedancji charakterystycznej Z0.

W układzie ogranicznika, dla małych wartości mocy sygnału wejściowego, impedancja dynamiczna antyrównoległej pary diod Schottky'ego jest znacznie większa od impedancji obwodu rezonansowego filtru. Straty transmisji filtru są wtedy najmniejsze. W przypadku wzrastających wartości mocy wejściowej część rzeczywista impedancji pary diod Schottky'ego PD maleje, co powoduje spadek dobroci poszczególnych obwodów rezonansowych OR oraz współczynnika sprzężenia zespołu rezonatorów z zewnętrznym obciążeniem dopasowanym Z0. W rezultacie transmisja ogranicznika maleje w funkcji mocy sygnału wejściowego WE, przez co możliwe jest uzyskanie zakresu silnego nasycenia zależności mocy wyjściowej od mocy wejściowej w charakterystyce ogranicznika.

Claims (2)

1. Mikrofalowy ogranicznik rezonansowy składający się z obwodów rezonansowych połączonych z diodami, znamienny tym, że zawiera co najmniej jeden rezonator mikrofalowy (OR) wykonany w postaci odcinka linii TEM o długości zbliżonej do λ/4, przy czym jeden koniec rezonatora (OR) jest zwarty, zaś drugi jego koniec dołączony jest do układu utworzonego z dwóch antyrównolegle połączonych ze sobą diod Schottky'ego (PDS).

2. Mikrofalowy ogranicznik według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera, korzystnie, trzy sprzężone ze sobą rezonatory mikrofalowe (OR), których końce są zwarte i rozwarte tworząc strukturę filtru mikrofalowego.