RU2065234C1 - Свч-ограничитель - Google Patents
Свч-ограничитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2065234C1 RU2065234C1 SU4944330A RU2065234C1 RU 2065234 C1 RU2065234 C1 RU 2065234C1 SU 4944330 A SU4944330 A SU 4944330A RU 2065234 C1 RU2065234 C1 RU 2065234C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- columns
- waveguide
- diodes
- limiter
- parallel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Abstract
Использование: в приемных устройствах сантиметрового и миллиметрового диапазона волн для защиты их входных цепей от воздействия мощных радиоимпульсных помех. Сущность изобретения: устройство содержит отрезок волновода, размещенную поперек волновода матрицу из четного числа столбцов последовательно соединенных диодов с барьером Шоттки. Столбцы диодов расположены параллельно узким стенкам волновода, в одной половине столбцов диоды одноименными электродами ориентированы в одном направлении, в другой половине столбцов - в противополоджном направлении. Начала столбцов соединены с первой широкой стенкой волновода. Компенсирующий индуктивный элемент включен параллельно столбцам диодов, а компенсирующий конденсатор первым электродом соединен с концами столбцов и вторым электродом - со второй широкой стенкой волновода. 3 ил.
Description
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в приемных устройствах сантиметрового и миллиметрового диапазонов волн для защиты их входных цепей от воздействия мощных радиоимпульсных помех.
Известен СВЧ-ограничитель, выполненный в виде волноводно-стержневой резонансной решетки, в которой пары стержней размещены в поперечной плоскости параллельно его широким стенкам, полупроводниковые диоды включены между концами стержней и узкими стенками волновода, а индуктивные штыри включены между серединами соседних пар стержней и широкими стенками волновода. Недостатком такого ограничителя является узкая полоса рабочих частот, в том числе и при минимальном числе диодов четырех.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является СВЧ-ограничитель, содержащий отрезок волновода, индуктивную диафрагму и размещенную в ее отверстии решетку из четного числа столбцов последовательно-согласно соединенных диодов с барьером Шоттки, в которой столбцы диодов расположены параллельно узким стенкам волновода, в одной половине столбцов диоды одноименными электродами ориентированы в одном направлении, в другой половине столбцов в противоположном и начала столбцов которой соединены с первой широкой стенкой волновода, компенсирующий конденсатор, первый электрод которого соединен с концами столбцов диодов, а второй электрод со второй широкой стенкой волновода. Недостатком устройства-прототипа является узкая полоса частот ограничиваемого сигнала.
Целью изобретения является расширение полосы частот ограничиваемого сигнала.
Поставленная цель достигается тем, что в СВЧ-ограничителе, содержащем отрезок волновода, размещенную поперек волновода решетку из четного числа столбцов последовательно соединенных диодов с барьером Шоттки, в которой столбцы диодов расположены параллельно узким стенкам волновода, в одной половине столбцов диоды одноименными электродами ориентированы в одном направлении, в другой половине столбцов в противоположном и начала столбцов которой соединены с первой широкой стенкой волновода, компенсирующий конденсатор, первый электрод которого соединен с концами столбцов диодов, а второй электрод со второй широкой стенкой волновода, и компенсирующий индуктивный элемент, расположенный в поперечной плоскости волновода и соединенный с первой широкой стенкой волновода, компенсирующий индуктивный элемент подключен параллельно столбцам диодов, при этом значения индуктивности компенсирующего индуктивного элемента и емкости компенсирующего конденсатора выбираются из соотношений:
Lк= 1/4 π2f Cp и
Ck= (Lp+Lk)/4π2f LpLk,
где fo средняя рабочая частота СВЧ-ограничителя,
Сp емкость решетки из столбцов диодов для слабого сигнала,
Lp индуктивность решетки из столбцов диодов для сильного сигнала.
Lк= 1/4 π2f
Ck= (Lp+Lk)/4π2f
где fo средняя рабочая частота СВЧ-ограничителя,
Сp емкость решетки из столбцов диодов для слабого сигнала,
Lp индуктивность решетки из столбцов диодов для сильного сигнала.
В частном случае компенсирующий индуктивный элемент выполняется из ориентированных параллельно узким стенкам волновода полосковых проводников, между которыми размещается не менее, чем по одному столбцу диодов.
На фиг.1 изображен предлагаемый СВЧ-ограничитель, а на фиг.2,а и б приведены его эквивалентные схемы соответственно для малого и большого уровней СВЧ-сигнала. На фиг. 3,а и б изображены эквивалентные схемы ограничителя-прототипа также для малого и большого уровней СВЧ-сигнала.
СВЧ-ограничитель содержит отрезок волновода 1, размещенную поперек волновода диэлектрическую (или полупроводниковую) пластину 2, на которой размещена решетка 3 из четного числа столбцов последовательно-согласно соединенных "безынерционных" диодов с барьером Шоттки например, арсенидо-галлиевых, в которой начала столбцов соединены с первой 4 (верхней по чертежу), широкой стенкой волновода, компенсирующий конденсатор, первый 5 электрод которого соединен с концами столбцов диодов, а второй 6 электрод со второй 7 широкой стенкой волновода, и компенсирующий индуктивный элемент 8, размещенный на диэлектрической пластине 2 и включенный параллельно решетке 3 из столбцов диодов. Первый 5 и второй 6 электроды компенсирующего конденсатора отделены друг от друга диэлектрическим зазором 9. Столбцы диодов в решетке расположены параллельно узким стенкам волновода. В одной половине столбцов диоды одноименными электродами ориентированы в одном направлении, в другой половине столбцов в противоположном. Компенсирующий индуктивный элемент в данном частном случае выполнен из трех ориентированных параллельно узким стенкам волновода полосковых проводников, между которыми размещено по два столбца диодов.
На эквивалентных схемах предлагаемого СВЧ-ограничителя (фиг.2, а и б) обозначено: Сp и Rp емкость и сопротивление решетки из столбцов диодов для слабого сигнала, Lp и rp индуктивность и сопротивление решетки из столбцов диодов для сильного сигнала, Lк и Ск компенсирующие индуктивность и емкость.
На эквивалентных схемах ограничителя-прототипа (фиг.3,а и б) используются те же обозначения, что и на эквивалентных схемах предлагаемого устройства (значения Lp, Cp, Rp и rp у сравниваемых устройств одинаковые, а Lк и Lк', также как и Ск и Cк разные).
Работает СВЧ-ограничитель следующим образом. При малом уровне СВ-сигнала, когда мгновенное значение напряжения на диодах не достигает напряжения открывания, шунтирующая волновод структура (включающая решетку из столбцов диодов и компенсирующие индуктивный элемент и конденсатор) имеет высокое полное сопротивление, значительно превышающее по абсолютной величине волновое сопротивление волновода. Ослабление, вносимое в СВЧ-тракт ограничителем, в этом случае имеет минимальное значение. При большом уровне СВЧ-сигнала в один полупериод колебаний открываются четные столбцы диодов, в другой полупериод колебаний нечетные. Полное сопротивление шунтирующей волновод структуры в этом случае становится много меньшим по абсолютной величине волнового сопротивления волновода, а ослабление, вносимое ограничителем в СВЧ-тракт, большим. Компенсации реактивностей в ограничителе обеспечивает максимальное отношение ослаблений ограничиваемого и неограничиваемого сигналов. При малом СВЧ-сигнале эквивалентная схема ограничителя представляет параллельный колебательный контур шунтирующий волновод (фиг.2, а), при большом СВЧ-сигнале эквивалентная схема ограничителя представляет последовательный колебательный контур, шунтирующий волновод (фиг.2,б). Четное число столбцов "безынерционных" диодов с противоположно ориентированными электродами обеспечивает симметричное ограничение СВЧ-сигнала, что также увеличивает ослабление сильного сигнала.
Расширение полосы частот ограничиваемого сигнала в заявляемом устройстве по отношению к устройству-прототипу достигается уменьшением добротности шунтирующего волновод последовательного колебательного контура, образующегося при поступлении на вход ограничителя мощного СВЧ-сигнала. Уменьшение добротности последовательного колебательного контура в свою очередь достигается уменьшением значения его индуктивности. В устройстве-прототипе индуктивность последовательность колебательного контура равна Lp, в предлагаемом устройстве LpLк/(Lp + Lк), где Lк≈(2-10)Lp. Расширение полости частот для ограничиваемого сигнала в предлагаемом устройстве достигает 10-50% по отношению к устройству-прототипу (чем больше паразитные емкости диодов, тем больше выигрыш в полосе частот).
Заявляемая совокупность признаков отсутствует в известных СВЧ-ограничителях и других СВЧ полупроводниковых управляющих устройствах. Поэтому предлагаемое техническое решение удовлетворяет критерию "существенные отличия".
Сравнительные испытания заявляемого СВЧ-ограничителя и ограничителя-прототипа, выполненных на основе 24 диодов, с барьером Шоттки (оба ограничителя содержали восемь столбцов диодов по три в каждом) и отличающихся только конструкцией и местом включения компенсирующих индуктивных элементов (в устройстве-прототипе в качестве индуктивного элемента использовались две индуктивные перегородки, расположенные у узких стенок волновода и закорачивающие его широкие стенки, у предлагаемого устройства индуктивный элемент выполнялся в виде двух полосковых проводников, включенных параллельно столбцам диодов) показал, что относительная полоса заграждаемых частот на уровне 20 дБ у заявляемого устройства была на 16% больше, чем у устройства-прототипа.
Преимущество заявляемого СВЧ-ограничителя по сравнению с СВЧ-ограничителем-прототипом состоит в расширении полосы частот ограничиваемого сигнала на 10-50%
Claims (1)
- СВЧ-ограничитель, содержащий прямоугольный волновод, диэлектрическую подложку, расположенную поперек волновода, и размещенную на диэлектрической подложке матрицу из полупроводниковых диодов с барьером Шоттки с четным числом столбцов, начала которых соединены с одной из широких стенок прямоугольного волновода, компенсирующий индуктивный элемент, включенный параллельно диодным столбцам, и конденсатор, отличающийся тем, что полупроводниковые диоды, включенные в нечетных столбцах, ориентированы одноименными электродами в одном направлении, а в четных столбцах в противоположном, при этом конденсатор включен между концами столбцов и другой, ближайшей к ним, широкой стенкой волновода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4944330 RU2065234C1 (ru) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Свч-ограничитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4944330 RU2065234C1 (ru) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Свч-ограничитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2065234C1 true RU2065234C1 (ru) | 1996-08-10 |
Family
ID=21578705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4944330 RU2065234C1 (ru) | 1991-06-10 | 1991-06-10 | Свч-ограничитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2065234C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535915C1 (ru) * | 2013-10-30 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" | Диодная сборка для свч защитных устройств |
-
1991
- 1991-06-10 RU SU4944330 patent/RU2065234C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Microwave J.- 1985, N 9, р.197. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535915C1 (ru) * | 2013-10-30 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радий" | Диодная сборка для свч защитных устройств |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wong et al. | Electronically tunable filters | |
US3067394A (en) | Carrier wave overload protector having varactor diode resonant circuit detuned by overvoltage | |
KR100344790B1 (ko) | 마이크로 기계구조를 이용한 주파수 가변 초고주파 필터 | |
US4799034A (en) | Varactor tunable coupled transmission line band reject filter | |
US4453145A (en) | Band pass filter | |
US3546633A (en) | Electrically tunable microwave band-stop switch | |
US3546636A (en) | Microwave phase shifter | |
US3245014A (en) | Microwave switch | |
US3764938A (en) | Resonance suppression in interdigital capacitors useful as dc bias breaks in diode oscillator circuits | |
RU2065234C1 (ru) | Свч-ограничитель | |
US3417351A (en) | Digitally tuned microwave filter | |
US3215955A (en) | Waveguide switching by variable tuning of a cavity which shunts a band-pass filter | |
US3979703A (en) | Waveguide switch | |
US3414833A (en) | Electronically tunable high frequency network using pin diodes | |
US3621367A (en) | Frequency multiplier employing input and output strip transmission lines without spatially coupling therebetween | |
US3820041A (en) | Resonance control in interdigital capacitors useful as dc breaks in diode oscillator circuits | |
US3452305A (en) | Microwave semiconductive device mount | |
US4646039A (en) | Low pass filters with finite transmission zeros in evanescent modes | |
US3836875A (en) | Microwave limiter having variable capacitance diode in tuned cavity | |
RU2058630C1 (ru) | Свч-ограничитель | |
US5264735A (en) | Superconducting non-linear device | |
US3882420A (en) | Magnetically tunable ferrite stripline trapatt mode oscillator and amplifier circuits | |
SU1774401A1 (ru) | Выключатель | |
US3461407A (en) | Contiguous filter bank using shared resonators | |
JPH05235677A (ja) | リミッター回路 |