RU11394U1 - Микрополосковый аттенюатор - Google Patents

Abstract

1. Микрополосковый аттенюатор, содержащий ряд последовательно включенных аттенюаторных звеньев, каждое из которых имеет два дискретных состояния по ослаблению, вход первого из них является входом устройства, отличающийся тем, что последовательно с аттенюаторными звеньями включено дополнительное аттенюаторное звено с непрерывным изменением величины ослабления, выход которого является выходом устройства, введены регистр, имеющий вход приема цифрового управляющего кода от внешнего устройства, выход регистра соединен с первым входом микроконтроллера и с входом формирователя управляющих сигналов, выходы формирователя управляющих сигналов соединены с соответствующими входами аттенюаторных звеньев, датчик температуры, выход которого соединен с вторым входом микроконтроллера, выход микроконтроллера соединен с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом дополнительного аттенюаторного звена.2. Микрополосковый аттенюатор по п.1, отличающийся тем, что часть аттенюаторных звеньев выполнена с положительным температурным коэффициентом ослабления, а другая часть аттенюаторных звеньев выполнена с отрицательным температурным коэффициентом ослабления.

Description

МккрополосЕОЕЫй апенюаюр

К1шсрополискоЕЫЙ аггенюагор относгггся к области радиотехники, а mvicHHO Е: СВЧ техшше. Известен лОЕВрополосковый аттенюатор, который содержит и каскадов, каждый ю них представляет собой последовательно соединенные дроссель, p-i-n диод прямого Бключення, резистор, причем точка соедгшения p-i-n диода л резистора заземлена через конденсатор, друтой конец дросселя тоже заземлен (Электрически л-тгравляег Зые зттенюаторы, рис. 6Л2. б. стр. 95, Широкополосные устройства СВЧ на элементаv с сосредоточенш-иш параметрами , ВМ. Карпов и др. Мосюва, Радио и связь, 1984г.).

Известен ьп-афополосковый аттенюатор, выбранный в качестве протопша (А. Д. Перепонов, Фазокоьшенсированные дискретные управляемые аттенюаторы СВЧ. Труды рэдиотехннческого тшстнтута N32, 1978т., стр.218-221), который содержит ряд последовательно включенньтх аттенюаторных звеньев, ка,ждое из которьЕ пришЕугает два щ С1фетных состоянгш по ослаблению в зависш.юсти от соответств тотцето дис1фетното сигнала шравлени,я. Вктюча. или вьпопочая отдельные аттенюаторные звенья можно пощ™1гть необхощт-пто веж-ЕЧИБд ослабления аттенюатора в целом с дискретностью, определяемой аттенюаторны. .звеном с миниглапьной ноьошшйной величиной ослабления Ка.ждое аттенюаторное звено содержит две паралле тьно включенные ветви. Первгоз: ветвь аттеньоагорното звена состоит из последовательно включенных p-i-n диодов, межд} которыми врслючен отрезок полосковой линии. Вторая ветвь состоит из

МКИ6Н01Р 1/22

последовательно вюпоченньЕс p-i-n диодов, которьвш включен резистнвный дежпеш:-, определяющий ногишзльное значение ослабления э.ттенюаторного звена. Работа тагсого аттенюаторного звена saicno aeTCJj в попеременном включении днодов либо одной ветвн, либо второй. Б этом сл.чае сигнал СВЧ проходт-гт со входа на выход аттенюаторного звена либо с невюторьи-ш минимальными потерзЕШ, .либо с ослаблением, определяемым но1упшэлом резистиБного делителя: звена, напртшер из ряда 1: 2; 4; 8: 16; 32 дБ., как приведено в протопше.

Недостатком описанного протопша являетс.я недостато шая стабильность и точность зстановленной величины ослабления при ето реализации в составе бортовой а.ш1аратуры, работающей Е жесизьх техушературных условиях экспл}атац1ш. Taicoro рода аттенюаторы имеюг дина -п чесюш диаиазон ослабления до 100 децибел и предназначаются для испож.зования в измерительных устройствах, в частности в составе ко шлекта контрольно-проверочной аппарату зы радиосистем при калибровке 4} вс1вительности СВЧ приемников, и содержат значительное число т1равляю1Щ1х p-i-n диодов. При работе в диапазоне теъптератур, характерном для бортовой annapaiypbi в днзпазоне - , натравляющие диоды, обладая телшерагурной зависшлостью CEOILX параметров, изменяют свое сопротивление, что прршодит к тег.шератуфной нестабильности установленной величгшы ослабления аттенюатора и ограштчешоо на велз-пнн) глинимальной дискретизации изменеш-LS величины ослабления, т.е. точность. На пржпже в жазашюм диапазоне теьшератур реально можно дост1«ь гшсш-шаоьного шага дискретт-сации 1-2 децибела., хотя реальные требования существл ют в минимального дискрета на порядок меньше. Достичь такой

веж-гчины. использ%я дзлсе 1шн)чеЕОЙ режшт работы лтгрэЕлшопцьх диодов и Еысожост илыше резистнвные делители не удается.

Решаемая техш-шеская задача преддагаемого те: шг-1ескоги решения заключается в повыжеш-ш стабильности и точности установленной

Решаемая тегожческая задача достигается за счет тото, что в йипфоподоскоЕый аттенроатор, содсржапцш ряд последовательно вгслюченньЕС аттеш-заторных звеньев, из которых имеет два .дискретных состояшш по ослаблению, вход первого из HILX является входом устройства последовательно с аттеньэаторкыми звеньями включено дополш-гтельное аттенюаторное звено с непрерывньтгу изменением величгшы ослабления, вььход которого является выходом устройства, введены регистр, имеютщш входприема тщфрового

т1равляютцето кода от внешнего устройства, вьъход регистра соедтшен с первым входом :йпжроконтроллера и со входом фор1гШрователя т1равл2ющих сигналов, вььходы формгароЕателя травляьэццг: сигналов соединены с соотЕетств}топц1ми входаьш аттенюаторных звеньев, датшж температуры, выход которого соединен со вторым входом

-ч.ГУ..Т - ТГ Г-Г rVТУ-П-;д-Г Ti . -7Т:ГГ Ч/,-Г:--.хт-г-ГЧО ТТг 11 Г-Г тт. Г-О тГЧТ- .vjjj L4|jv/X4.v/XlJ. ..i., jjjJu.TkW XTaji-a.i./wJL4.4yaxj. i./w«X j. .-fi .-w .

аналогового преобразователя, выход которого соединен со входом дополнительного аттенюаторното звена. Часть аттекгоаторньтх звеньев Еьшолнена с подожитель-ным коэффициентом ослаблешш, а часть аттешоаторных звеньев выполнена с отргщателькыг ко.зффтщиентом ослабления.

Предложенное техническое решение удовлетворяет критерию новизна, так кзж в опубликованных источниках информщии автором не обнаружено подобное решение задачи.

На фит. 1 т-гзобргоЕенз. схема преджоженного rvii-ясрополоскоЕого аттенюзюра, который содержит ряд последовательно включенных аттенюаторньш звеньев, например шесть Ь-Ь;, у ка кдого последлтощето аттенюаторного звена вежмина максимального ослабления выбрана нз ряда 1дБ; 2дБ; 4.дБ; 8дБ; 16дБ; 32дБ, каждое из которььх татеет тэ. дискретных состошпш по ослаблению, вход первото го KFLX лвлзется входогд устройства, последовательно с аттенюаторнылш звень гми вкшочено дополнительное аттешоа:торное звено2 с непрерывньа изменением веш-иирвы ослабления, выход которого является выходом устройства, ретистр 3, шдеюпщй вход приема ттравляюшего цифровото кода от внешнего устройства, выход регистра соединен с первыг, входом микроконтроллера 4 и со входом формнрователя лиравляюпп-см сигналов :1 выхо.ды форгушрователя лттравляюпщх сигналов 5 соещшены с соответствлтощими входами аттеяюаторных звеньев 1г1б. датчш: тетушературы б. выход которого соедгшен со вторым входом микроконтроллера 4. выход гдлкроконтроллера 4 соедг-шен со входом цифро-аналогового преобразователя 7, выход которого соещшен со входом ; Т1равления дополБИтельното аттенюаторното звена 2. Часть аттенюаторных звеньев 1г1б, например , выполнена с положительньну коэффициентом ослабления, а дрлтая часть аттешоагорнььх звеньев Ь-Ь. например L-lf вьптолненас отрицательным коэффтщиентом ослаблеш я.

Рассмотрим работу предлатаемого шкрополоскового аттенюатора.

Предлагаемый мг-Екрополосковый аттенюатор представляет собой ряд последовательно вктооченнььх аттенюаторных звеньев li-lg с дискретной установкой веяичтшы ослаблеш-гя и дополнительного аттенюаторного звена 2 с непрерьтвныгя изменением велзгчгшы ослз.блеш-ш, Шутеющем величин} максимальното ослабления порядка единиц децибела. Б любой

момент Еременн оощее ослабление ьпжрополоскоЕого аттенюатора равно с}Д1ме ослаблений аттенюаторных звеньев, входжщк в его состав.

На вход регистра 3 подается н запом1-шаетс5 Е нем цифровой щравяяюпщй код, который задает необходим тс вешшж ослаблешш ьпжропояоскоЕото аттешоз.тора. С выхода реп-тстра 3 цифровой таравлшопщй код подается на вход форашроватежз 5 анэлотовых лтфавлаюштс сигналоЕ, с помощью которы: аттенюаторные звенья Ь-Ь; пр11нш/1ают величин) ослабленн:. соответствлто1щто ш фровош Т1равляющемл кодл. Одновременно с вььхода регистра 3 цифровой упрэвлшощий код nocT vrnaeT на первый вход микроконтроллера 4. На второй вход ьеткроконхроллера 4 постлттает сигнал с датчтпса темперагуры б. которьш преобразуется в ашкроконтроллере 4 в соответстЕ топцш цифровой код пропорционатаный теюяцей теьшературе. Мщфоконтроллер 4 на основе сравнительного анэлтва цифрового кода, постзиающето от датшпса те шературы б, и цифрового ЗгТТравлш-эщего кода с вььхода регистра 3. задающего величину общего ослабления мшфоиолоскового аттенюатора, вырабатъгвает щтфровой правлшэщий код для аттенк аторного звена 2 с непрерывной установкой величины ослабления, коюрый затем поступает на вход цифроаналогового преобразователя 7. С выхода цифро-аналогового преобразователя 7 аналоговый сигнал таравления поступает на вход аттеюоаторното звена 2 с непрерьгвной установкой величины ослабления, которое пртппгмает в результате необходимою вежтчину ослаблешш, с егом текущей те шературы.

Для обеспечения правильной установит . ослабления аттенюазорното звена 2 с непрерывным изменением величины ослабления вначале ослтцествлястс-з калибровка мнкрополосковото аттенюатора при

рззшгчньъх TeivfflepaTwax экспллэтзшш и зэпоьп-шзние всех ртрэвлшощих цифроЕьъх кодов Е пзмяш ьпжроконтроллера 4. На основе полл кнных данных определ:ается флтжциокальная заЕнайюстъ уирзЕляющего тока от внешней температуры экош аташш и цифрового кода Т1рэвлеш1я. используемая ьежроконтроллером 4 щш выполнения зацзннььх флнкций. Часть аттенюаторных звеньев 1;-Ь выполнена с положительным коэффициентом ослаблешш. а дрлтаз часть аттенюаторнььх звеньев li-l выполнена с огр1щательш т1 коэффициентом ослабления. При совместном использовании агтенюаторных звеньев с противоположными те шерат}рными коэффшщентаьш ослаблешы воэнз-псает эффект часттгшой те шературной коьшенсашш величины ослаблеш-ы, что позволяет сл1дественно снизить требования к параметрам дополнит ельното аттенюаторного звена 2, вьшолншощее флтащии температурной компенсации величины ослабления мзжрополосковото аттенюатора.

К лоложителькым достоинства тжото построения СБЧ аттенюатора относится то, что появляется возможность повышения точности и стабильности установки величины ослабления отсчетных аттенюаторов с xcmaivn-neciaiM диапазоном до 100 децибел с разрешающей способностью 1 децибел и менее при работе в интервале теьшератл характерном для диапазона работы бортовой аппаратуры Пршпцшиа.льно с помощью дополннтельлото звена с непрерывной ретллировкой величины ослабления MOIEHO скорректировать иных дестабклизирлт-эщих факторов, например старения элементов.

Claims (2)

1. Микрополосковый аттенюатор, содержащий ряд последовательно включенных аттенюаторных звеньев, каждое из которых имеет два дискретных состояния по ослаблению, вход первого из них является входом устройства, отличающийся тем, что последовательно с аттенюаторными звеньями включено дополнительное аттенюаторное звено с непрерывным изменением величины ослабления, выход которого является выходом устройства, введены регистр, имеющий вход приема цифрового управляющего кода от внешнего устройства, выход регистра соединен с первым входом микроконтроллера и с входом формирователя управляющих сигналов, выходы формирователя управляющих сигналов соединены с соответствующими входами аттенюаторных звеньев, датчик температуры, выход которого соединен с вторым входом микроконтроллера, выход микроконтроллера соединен с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом дополнительного аттенюаторного звена.

2. Микрополосковый аттенюатор по п.1, отличающийся тем, что часть аттенюаторных звеньев выполнена с положительным температурным коэффициентом ослабления, а другая часть аттенюаторных звеньев выполнена с отрицательным температурным коэффициентом ослабления.