RU2084992C1 - Method for switching microwave circuits transmitting information messages with pulse burst signals - Google Patents

Method for switching microwave circuits transmitting information messages with pulse burst signals Download PDF

Info

Publication number
RU2084992C1
RU2084992C1 RU93028870A RU93028870A RU2084992C1 RU 2084992 C1 RU2084992 C1 RU 2084992C1 RU 93028870 A RU93028870 A RU 93028870A RU 93028870 A RU93028870 A RU 93028870A RU 2084992 C1 RU2084992 C1 RU 2084992C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diodes
pulse
switching
pulses
pulse burst
Prior art date
Application number
RU93028870A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93028870A (en
Inventor
В.Л. Аронов
Original Assignee
Василегин Борис Владимирович
Аронов Вадим Львович
Кравцов Леонид Шалимович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Василегин Борис Владимирович, Аронов Вадим Львович, Кравцов Леонид Шалимович filed Critical Василегин Борис Владимирович
Priority to RU93028870A priority Critical patent/RU2084992C1/en
Publication of RU93028870A publication Critical patent/RU93028870A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2084992C1 publication Critical patent/RU2084992C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: microwave engineering; handling microwave circuits by means of semiconductor switches built around p-i-n diodes. SUBSTANCE: method involves driving p-i-n diodes in conduction in desired combination which handle microwave signal during initial passage of pulse burst and reliably cutting them off upon completion of pulse burst passage; for driving p-i-n diodes in conduction, use is made of transmitter modulator control signals which are supplied during each transmitted radio pulse at the same time affording cut-off of p-i-n diodes within pulse burst after separate or several closely located pulses by cleaning out stored charge in p-i-n diodes. EFFECT: reduced input current, simplified design of hardware. 6 dwg , 1 tbl

Description

Изобретение относится к области СВЧ-техники, а именно к способам коммутации СВЧ-цепей передачи с помощью полупроводниковых коммутаторов, выполненных на p i n-диодах. The invention relates to the field of microwave technology, and in particular to methods of switching microwave transmission circuits using semiconductor switches made on p i n diodes.

Известен способ коммутации СВЧ-цепей передачи информационных сообщений, содержащих импульсно-пачечные сигналы, заключающийся в передаче входного СВЧ-сигнала к определенному выходу с помощью шунтирующих четвертьволновых отрезков линии путем отпирания соответствующих одних p i n-диодов, коммутирующих СВЧ-сигнал, и запирания других p i n-диодов. Данный способ принят за прототип предложенному изобретению. A known method of switching microwave circuits for transmitting information messages containing pulse-burst signals, which consists in transmitting an input microwave signal to a specific output using shunting quarter-wave line segments by unlocking the corresponding pi pi n-diodes that switch the microwave signal and locking other pi n-diodes. This method is adopted as a prototype of the proposed invention.

В основе известного способа коммутации импульсно-пачечных СВЧ-сигналов лежит формирование относительно длинного сигнала, соответствующего базе импульсно-пачечного сигнала. Этим сигналом запускается схема управления, которая и открывает в нужной комбинации нормально запертые p i n-диоды на время этого базового сигнала. The basis of the known method for switching pulse-microwave packets is the formation of a relatively long signal corresponding to the base of the pulse-packet signal. This signal starts the control circuit, which opens the normally closed p i n-diodes in the desired combination for the duration of this basic signal.

В реальных системах при передаче значительного объема информации база импульсно-пачечного сигнала обычно много больше длительности и отдельного радиоимпульса и суммарной длительности радиоимпульсов на этой базе. Так, типичная длительность радиоимпульса составляет около 1 мкс, длительность базы несколько сотен мкс, например 500 мкс, количество импульсов на базе колеблется от двух до 50. Таким образом, прямой ток через p i n-диоды протекает в течение времени в 10 250 раз больше, чем это необходимо для функционирования схемы. In real systems, when transmitting a significant amount of information, the base of the pulse-burst signal is usually much longer than the duration of an individual radio pulse and the total duration of radio pulses on this base. So, the typical duration of the radio pulse is about 1 μs, the base duration is several hundred μs, for example 500 μs, the number of pulses on the base ranges from two to 50. Thus, the direct current flows through pi n-diodes for a time 10 250 times longer, than it is necessary for the functioning of the circuit.

Требования к длительности выключения p i n-диодов схемой управления в известном способе коммутации определяются максимально допустимым временем парализации системы при переходе из активного режима передачи импульсного СВЧ-сигнала к режиму ожидания следующей пачки импульсов. The requirements for the duration of the shutdown of p i n-diodes by the control circuit in the known switching method are determined by the maximum allowable paralysis time of the system when switching from the active mode of transmitting a pulsed microwave signal to the standby mode of the next pulse train.

Таким образом, недостатком прототипа является повышенное энергопотребление, и, кроме того, известный способ требует для своей реализации специальных схем, формирующих базовый импульс, управляющий p i - n-диодами, синхронно с передаваемой пачкой. Thus, the disadvantage of the prototype is the increased power consumption, and, in addition, the known method requires for its implementation special circuits that form the basic pulse controlling p i - n-diodes, synchronously with the transmitted packet.

Техническим результатом, на который направлено изобретение, является уменьшение тока потребления и упрощение аппаратурной реализации способа при сохранении остальных технических характеристик. The technical result, which the invention is directed to, is to reduce the current consumption and simplify the hardware implementation of the method while maintaining the remaining technical characteristics.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе коммутации СВЧ-цепей передачи информационных сообщений, содержащих импульсно-пачечные сигналы, заключающемся в отпирании в нужной комбинации p i n-диодов в начале прохождения пачки импульсов и гарантированном их запирании после завершения прохождения пачки импульсов, для отпирания p i n-диодов используют сигналы управления модулятором передатчика, осуществляя их подачу во время каждого передаваемого радиоимпульса, с обеспечением возможности запирания p i n-диодов в пределах пачки после отдельно отстоящих или несколько близко расположенных импульсов путем рассасывания накопленного заряда p i n-диодов. The specified technical result is achieved by the fact that in the method of switching microwave circuits for transmitting information messages containing pulse-burst signals, which consists in unlocking the desired combination of pi n-diodes at the beginning of the passage of the pulse train and guaranteeing their locking after completion of the pulse train for unlocking pi n-diodes use transmitter modulator control signals, supplying them during each transmitted radio pulse, with the possibility of locking pi n-diodes within p cells after separately spaced or several closely spaced pulses by resorption of the accumulated charge of p i n-diodes.

Предлагаемый способ коммутации импульсно-пачечных СВЧ-сигналов предполагает подачу в схему управления импульсов управления модулятором передатчика. Таким образом отпирающий сигнал поступает на p i n-диоды на каждый импульс передаваемого СВЧ-сигнала. Это делает ненужным формирование вспомогательного базового импульса и ведет к упрощению реализации схемы управления. The proposed method of switching pulse-pack microwave signals involves the supply to the control circuit of the pulse control modulator of the transmitter. Thus, the unlocking signal is supplied to p i n-diodes for each pulse of the transmitted microwave signal. This makes the formation of an auxiliary basic impulse unnecessary and leads to a simplification of the implementation of the control circuit.

Общее время включенного состояния диодов на базовом интервале сокращается до величины
n(tи + tвыкл. tвкл.),
где n число импульсов,
tи длительность радиоимпульса,
tвыкл. время выключения диодов,
tвкл. время включения диодов,
Если в пачке имеются близко расположенные импульсы, то общее время включенного состояния диодов окажется еще меньше.
The total on-time of the diodes in the base interval is reduced to
n (t and + t off t on ),
where n is the number of pulses
t and the duration of the radio pulse,
t off diode off time
t on diode on time
If there are closely spaced pulses in the packet, then the total time of the on state of the diodes will be even less.

Примем для количественной оценки n 2-50, tи 1 мкс, tвкл 0,2 мкс, tвыкл. 2 мкс, tбазы 500 мкс. Общее время протекания прямого тока диодов составит 5,6 140 мкс. Таким образом, выигрыш по потреблению прямого тока диодов составит в сравнении с известным способом коммутации от 3,5 до 89 раз.For quantification, we take n 2-50, t and 1 μs, t on 0.2 μs, t off. 2 μs, t base 500 μs. The total flow time of the direct current of the diodes will be 5.6 140 μs. Thus, the gain in the consumption of direct current of the diodes will be in comparison with the known switching method from 3.5 to 89 times.

При реализации схемы управления нет необходимости добиваться очень коротких времен рассасывания заряда в диодах, поскольку состояние диодов внутри интервала сообщения не влияет на передачу информации, а их запирание служит целям экономии питания. When implementing a control circuit, there is no need to achieve very short times of charge absorption in the diodes, since the state of the diodes inside the message interval does not affect the transmission of information, and their locking serves to save power.

Следует отметить, что все признаки предложенного способа, представленные в формуле изобретения, связаны между собой настолько, что образуют неразрывную совокупность взаимосвязанных действий, сообщающую предложенному техническому решению новые, неожиданные свойства, поэтому было бы неправомерным расчленять эту совокупность на отдельные признаки с целью противопоставления им известных из других технических решений. It should be noted that all the features of the proposed method presented in the claims are so interconnected that they form an inextricable set of interrelated actions that informs the proposed technical solution of new, unexpected properties, so it would be unlawful to divide this set into separate features in order to contrast them with known from other technical solutions.

Так, например, использование для отпирания p i n-диодов сигналов управления модулятором передатчика (с подачей их непосредственно или через буферное устройство) и обеспечение возможности запирания p i n-диодов в пределах пачки после отдельно стоящих или нескольких близко расположенных импульсов путем рассасывания ("мягкого", не форсированного) накопленного заряда p i n-диодов за счет цепей схемы управления дали неожиданный эффект с увеличением количества близко расположенных импульсов в пачке общее время включенного состояния диодов уменьшается (и соответственно снижается энергопотребление). Также, оригинальная подача импульсов управления на p i - n-диоды (непосредственно или через буферное устройство) со схемы управления модулятором передатчика позволила существенно упростить схему управления p i n-диодами. При этом каждый признак способа проявляет новые свойства как сам по себе, так и в совокупности с другими признаками. So, for example, the use of transmitter modulator control signals for unlocking pi n-diodes (with their supply directly or through a buffer device) and providing the possibility of locking pi n-diodes within the pack after separately standing or several closely spaced pulses by resorption ("soft" (not forced) accumulated charge of pi n-diodes due to the control circuit gave an unexpected effect with an increase in the number of closely spaced pulses in the packet, the total time of the on state of the diodes decreases It is reduced (and energy consumption is reduced accordingly). Also, the original supply of control pulses to p i - n-diodes (directly or through a buffer device) from the control circuit of the transmitter modulator made it possible to significantly simplify the control circuit of p i n-diodes. Moreover, each feature of the method exhibits new properties, both by itself and in combination with other features.

Поэтому при анализе предлагаемого нами изобретения на соответствие требованию изобретательского уровня было установлено следующее. Therefore, when analyzing our proposed invention for compliance with the requirement of an inventive step, the following was established.

Все указанные отличительные признаки находятся в неразрывном функциональном единстве между собой, а также с остальными признаками и расчленение способа на отдельные функциональные части (действия) с целью противопоставления им таких же известных частей было бы неправомерным в связи с тем, что любая каждая часть при вычленении из совокупности существенных признаков, представленной в формуле изобретения, потеряла бы ряд своих свойств. All of these distinguishing features are inextricably functional unity with each other, as well as with other features, and the division of the method into separate functional parts (actions) in order to contrast them with the same known parts would be unlawful due to the fact that any each part when isolating from the set of essential features presented in the claims would lose a number of their properties.

Данное изобретение не следует явным образом из известного уровня техники, поскольку из последнего не выявляется влияние предписываемых этим изобретением преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками на достижение технического результата. This invention does not follow explicitly from the prior art, since the effect of the transformations prescribed by this invention, characterized by significant features distinctive from the prototype, on the achievement of a technical result is not revealed from the latter.

Авторам не известны технические решения, содержащие отличительные признаки, которые проявляли бы одновременно несколько отмеченных свойств и выполняли бы одновременно ряд функций. The authors are not aware of technical solutions containing distinctive features that would exhibit several marked properties at the same time and would simultaneously perform a number of functions.

Отмеченное выше позволяет сделать вывод о соответствии предложенного изобретения требованию изобретательского уровня. The above allows us to conclude that the proposed invention meets the requirements of inventive step.

На фиг.1-4 представлены в качестве примеров схемы устройств, позволяющих осуществить предложенный способ коммутации; на фиг.5 приведен пример схемы управления p i n-диодами, коммутирующими сигнал в указанных схемах; на фиг.6 показано примерное расположение излучаемых радиоимпульсов на базе передаваемого сообщения и соответствующих им импульсов токов p i n-диодов, коммутирующих сигнал в соответствии со схемами на фиг.1-4. Figure 1-4 presents as examples of circuit devices that allow you to implement the proposed switching method; figure 5 shows an example of a control circuit p i n-diodes switching the signal in these circuits; figure 6 shows an approximate location of the emitted radio pulses based on the transmitted message and the corresponding pulses of the currents p i n-diodes, switching the signal in accordance with the schemes in figure 1-4.

На фиг.1 представлена схема антенного переключателя прием передача, который содержит 1 передатчик, 2 антенну, 3 приемник, 4 p i n-диод блокировки передающего трака, 5, 6 p i n-диоды блокировки приемного тракта, 7, 8, 9, 10 разделительные конденсаторы для разделения цепей смещения диодов, 11, 12, 13 дроссели для разделения СВЧ-цепей и цепей смещения, 14 управляющий диодами источник сигнала смещения (Iд ток диодов), 15, 16, 17, 18 отрезки линии длиной λ/4/4, выполняющие функции инверторов.Figure 1 shows the diagram of the antenna switch receive-transmit, which contains 1 transmitter, 2 antenna, 3 receiver, 4 pi n-diode blocking the transmitting track, 5, 6 pi n-diodes blocking the receiving path, 7, 8, 9, 10 separation capacitors for separating bias circuits of diodes, 11, 12, 13 inductors for separating microwave and bias circuits, 14 diode control bias signal source (I d current of diodes), 15, 16, 17, 18 line lengths λ / 4/4 performing the functions of inverters.

Типовой режим такого переключателя включает относительно длинный период подключения антенны к приемнику и относительно короткий период подключения антенны к передатчику для передачи сообщения в виде пачки радиоимпульсов с достаточно высокой мощностью в импульсе. Пачка радиоимпульсов, как правило, крайне неоднородна. Отдельные импульсы и группы импульсов могут быть разделены относительно большими промежутками в пределах пачки. A typical mode of such a switch includes a relatively long period of connecting the antenna to the receiver and a relatively short period of connecting the antenna to the transmitter for transmitting a message in the form of a packet of radio pulses with a sufficiently high pulse power. The burst of radio pulses, as a rule, is extremely heterogeneous. Individual pulses and groups of pulses can be separated by relatively large gaps within the burst.

Предложенный способ может быть осуществлен устройством на фиг.1 следующим образом. The proposed method can be implemented by the device in figure 1 as follows.

В режиме приема все три p i n-диода 4, 5, 6 заперты, при этом тракт приемника 3 открыт для прохождения сигнала из антенны 2. Тракт передатчика 1 в режиме приема заблокирован диодом 4, который через отрезок длины l/4 18 создает короткое замыкание в тракте передатчика 1. Это короткое замыкание через отрезок линии λ/4 15 снова возвращает сопротивление тракта передатчика в сечении "B" к холостому ходу. В результате сигнал из антенны 2 беспрепятственно проходит в тракт приемника. In reception mode, all three pi n-diodes 4, 5, 6 are locked, while the path of receiver 3 is open for the signal from antenna 2. The path of transmitter 1 in reception mode is blocked by diode 4, which creates a short circuit through a length segment l / 4 18 in the transmitter path 1. This short circuit through the length of the λ / 4 15 line again returns the resistance of the transmitter path in section “B” to idle. As a result, the signal from the antenna 2 passes unhindered into the receiver path.

Для переключения в режим передачи все диоды 4, 5, 6 смещаются в прямом направлении. Этот процесс может быть без труда сделан достаточно коротким даже для относительно высоковольтных мощных p i n-диодов. Так, для диода типа 2А536 В-6 при переключаемом уровне мощности порядка 1 кВт в импульсе время включения диодов составляет порядка 0,1 мкс. В результате включения прямого тока через диоды запирается канал приема, поскольку диоды 5 и 6 имеют во включенном состоянии очень малое сопротивление. Короткое замыкание в тракте приема трансформируется к холостому ходу в точке B через отрезок линии λ/4 16. Короткое замыкание, создаваемое диодом 4, трансформируется через отрезок времени λ/4 18 в холостой ход, что обеспечивает беспрепятственное прохождение мощного сигнала передатчика в антенну. To switch to transmission mode, all diodes 4, 5, 6 are shifted in the forward direction. This process can easily be made short enough even for relatively high voltage power p i n diodes. So, for a diode of type 2A536 V-6 with a switched power level of about 1 kW per pulse, the diode on time is about 0.1 μs. As a result of switching on the direct current through the diodes, the reception channel is blocked, since the diodes 5 and 6 have a very low resistance when turned on. A short circuit in the receiving path is transformed to idle at point B through a segment of the λ / 4 line 16. The short circuit created by diode 4 is transformed through the time interval λ / 4 18 to idle, which ensures the unhindered passage of a powerful transmitter signal into the antenna.

В соответствии с идеей изобретения смещение p i n-диодов в прямом направлении проводится каждый раз, когда вырабатывается очередной радиоимпульс, см. фиг.6, где
P мощность излучения,
Ig ток p i n-диодов, на которые подается отпирающий ток положительной полярности, токи отрицательной полярности I1 соответствуют рассасыванию накопленного заряда в i-области диодов,
t1-t2 база передаваемого сообщения.
In accordance with the idea of the invention, the bias pi n-diodes in the forward direction is carried out each time when the next radio pulse is generated, see Fig.6, where
P radiation power,
I g current pi of n-diodes, to which a trigger current of positive polarity is supplied, currents of negative polarity I 1 correspond to the absorption of the accumulated charge in the i-region of the diodes,
t 1 -t 2 base of the transmitted message.

При этом нет нужды заботиться о том, успел ли рассосаться заряд неосновных носителей, накопленный в диоде во время прохождения предыдущего импульса. Если расстояние между соседними импульсами превысит время восстановления обратного сопротивления диодов, то они будут на некоторое время запираться, что и создает полезный эффект экономии прямого тока диода. In this case, there is no need to care about whether the charge of minority carriers accumulated in the diode during the passage of the previous pulse managed to resolve. If the distance between adjacent pulses exceeds the recovery time of the inverse resistance of the diodes, they will be blocked for a while, which creates a useful effect of saving the direct current of the diode.

Упрощение аппаратуры состоит в том, что отпадает необходимость формировать специальный сигнал, по длительности соответствующий базе сообщения. Simplification of the equipment consists in the fact that there is no need to form a special signal, the duration corresponding to the message base.

На фиг. 2 показана схема антенного переключателя для системы самолетного ответчика с двумя равноправными антеннами. Данный переключатель содержит 1 - передатчик, 2,21 антенны, 3, 19 приемники, 4, 5, 6, 20, 22, 23 p i - n-диоды, 15, 16, 17, 18, 24, 25, 26, 27, 28, 29 инверторы полярных сопротивлений, например, в виде λ/4 отрезков передающей линии. In FIG. 2 shows a diagram of an antenna switch for an aircraft transponder system with two peer antennas. This switch contains 1 - transmitter, 2.21 antennas, 3, 19 receivers, 4, 5, 6, 20, 22, 23 pi - n-diodes, 15, 16, 17, 18, 24, 25, 26, 27, 28, 29 inverters of polar resistances, for example, in the form of λ / 4 segments of the transmission line.

Разделительные конденсаторы и дроссели на схеме не показаны, но предполагаются. Isolation capacitors and chokes are not shown in the diagram, but are assumed.

Режим приема осуществляется двумя приемниками 3, 19, подключенными каждый к своей антенне 2, 21. Передача осуществляется от одного передатчика 1 в ту антенну, которая в наибольшей степени соответствует сложившейся тактической обстановке. В таком устройстве управление диодами 4-6, 20-23 проводится в соответствии с таблицей. The reception mode is carried out by two receivers 3, 19, each connected to its own antenna 2, 21. Transmission is carried out from one transmitter 1 to that antenna that most closely matches the prevailing tactical situation. In such a device, the control of diodes 4-6, 20-23 is carried out in accordance with the table.

Знак "+" означает включение диода на каждый радиоимпульс передаваемого сообщения. Знак "-" означает, что диод остается запертым. Режим приема в паузе между сообщениями по-прежнему соответствует постоянно запертым p i - n-диодам. The sign "+" means the inclusion of a diode on each radio pulse of the transmitted message. A “-” sign means that the diode remains locked. The reception mode in the pause between messages still corresponds to permanently locked p i - n-diodes.

В соответствии с основной идеей предложенного способа коммутации включенное состояние диодов в соответствии с таблицей обеспечивается лишь на интервалы времени, соответствующие каждому отдельно взятому передаваемому радиоимпульсу. В паузе между радиоимпульсами на интервале передаваемого сообщения предлагаемый способ коммутации допускает возможность как открытого, так и закрытого состояния диодов, однако закрытое состояние даже при отсутствии специальных мер по укорочению времени рассасывания накопленного заряда достигается в течение большей части интервала сообщения, что и создает полезные эффекты экономии потребления тока и упрощения управляющей схемы. В паузе между сообщениями обеспечивается гарантированное запертое состояние всех p i n-диодов. In accordance with the main idea of the proposed switching method, the switched-on state of the diodes in accordance with the table is provided only for time intervals corresponding to each individually transmitted radio pulse. In the pause between the radio pulses on the interval of the transmitted message, the proposed switching method allows both open and closed state of the diodes, however, the closed state even in the absence of special measures to shorten the time of absorption of the accumulated charge is achieved during most of the message interval, which creates useful saving effects current consumption and simplification of the control circuit. In the pause between messages, a guaranteed locked state of all p i n-diodes is provided.

Может возникнуть сомнение в том, что задача включения p i n-диодов на каждый передаваемый радиоимпульс требует усложнения управляющей схемы в связи с необходимостью формирования соответствующих управляющих сигналов, однако это не так. В системе уже имеются необходимые импульсные сигналы, которые управляют передатчиком. Те же сигналы без какой-либо дополнительной обработки должны быть использованы для предлагаемой коммутации p i n-диодов. Для реализации системы сигналов в соответствии с таблицей вводится лишь блокировка управляющих ключей в соответствии с текущей программой. It may be doubted that the task of switching on p i n-diodes for each transmitted radio pulse requires complicating the control circuit due to the need to generate the corresponding control signals, but this is not so. The system already has the necessary pulsed signals that control the transmitter. The same signals without any additional processing should be used for the proposed switching p i n-diodes. To implement the signal system in accordance with the table, only the blocking of control keys is entered in accordance with the current program.

На фиг. 3 представлен еще один вариант схемы коммутации по предложенному способу из заявки РСТ 87/00696 от 29.01.87 г. (позиции соответствуют с фиг. 8 патента). Если вход 1 переключателя соединить с передатчиком, вход 2 переключателя соединить с антенной, а вход 3 переключателя соединить с приемником, то схема может быть использована как переключатель прием - передача и к ней можно применить предложенный способ коммутации. Нормально запертые диоды 46 и 56 (обозначения из описания патента) включаются импульсами управления через дроссель 48, причем расстановка и длительность отпирающих импульсов управления в точности соответствуют импульсам управления модулятором передатчика. In FIG. 3 shows another variant of the switching scheme according to the proposed method from PCT application 87/00696 of 01.29.87 (the positions correspond to Fig. 8 of the patent). If the input 1 of the switch is connected to the transmitter, the input 2 of the switch is connected to the antenna, and the input 3 of the switch is connected to the receiver, then the circuit can be used as a receive-transmit switch and the proposed switching method can be applied to it. Normally locked diodes 46 and 56 (designations from the patent description) are switched on by control pulses via inductor 48, and the arrangement and duration of the unlocked control pulses exactly correspond to the control pulses of the transmitter modulator.

Для многочисленных систем приемоответчиков такая система подачи управляющих сигналов на p i n-диоды обеспечивает минимально возможное суммарное время включенного состояния диодов, что обеспечивает экономию потребления. For numerous transponder systems, such a system for supplying control signals to p i n-diodes provides the minimum possible total on-time of the diodes, which saves consumption.

По сравнению со схемой на фиг. 1 последняя схема имеет более простую топологию при микрополосковой реализации, однако ни один из электродов диода 46 не соединен с корпусом. Для относительно мощных p i n-диодов, используемых при уровнях мощности до 1-2 кВт в импульсе, это обстоятельство вызывает значительные конструктивные трудности. Compared to the circuit of FIG. 1, the latter circuit has a simpler topology for microstrip implementation, however, none of the electrodes of the diode 46 is connected to the housing. For relatively powerful p i n-diodes used at power levels up to 1-2 kW per pulse, this circumstance causes significant structural difficulties.

Активный коммутирующий СВЧ-элемент (АКСЭ) (термин заявки РСТ 87/00696) из предыдущего примера позволяет реализовать схему с двумя антеннами, функционально соответствующую схеме на фиг. 2. Коммутатор, схема которого показана на фиг. 4, содержит 1 мощный передатчик, 2, 21 антенны А1 и А2, 3, 19 приемники, 4, 5 активные коммутирующие СВЧ-элементы АКСЭ1, АКСЭ2, 6, 20 p i n-диоды, обеспечивающие дополнительную защиту приемников в режиме передачи, 9, 10 λ/4 отрезки линии передачи, 11, 12, 13 дроссели для подачи смещения, 7, 8 разделительные конденсаторы, 14, 30 источники сигнала смещения p i n-диодами. The active switching microwave element (ACE) (PCT application term 87/00696) from the previous example allows the implementation of a two-antenna circuit that is functionally consistent with the circuit of FIG. 2. The switch, the circuit of which is shown in FIG. 4, contains 1 powerful transmitter, 2, 21 antennas A1 and A2, 3, 19 receivers, 4, 5 active switching microwave elements AKSE1, AKSE2, 6, 20 pi n-diodes, providing additional protection for receivers in transmission mode, 9, 10 λ / 4 segments of the transmission line, 11, 12, 13 inductors for biasing, 7, 8 isolation capacitors, 14, 30 bias signal sources pi n-diodes.

Активный коммутирующий СВЧ-элемент выделен пунктиром. The active switching microwave element is dotted.

В паузе между периодами передачи сообщений все p i n-диоды находятся в запертом состоянии, при этом осуществляется режим приема. Сигнал с каждой антенны 2 и 21 беспрепятственно поступает в свой приемник 3, 19 соответственно. После получения запроса и выработки управляющих сигналов запуска передатчика 1 одновременно открываются диоды правого канала в зависимости от того, в какую антенну принято решение передать ответное сообщение. Если передача происходит в антенну 2, то отпирающие импульсы поступают в цепь 14 "Смещ. 1", открываются диоды 4 (АКСЭ1) и 6, а диоды противоположной ветви, т. е. диоды 5 (АКСЭ2) и 20, остаются запертыми. При этом сигнал передатчика беспрепятственно поступает в антенну 2, а приемник 3 оказывается заблокированным. После окончания каждого отдельно взятого радиоимпульса передачи диоды первой ветви остаются в том же открытом состоянии на время рассасывания накопленного заряда в диодах. Вне зависимости от скорости этого процесса к следующему передаваемому радиоимпульсу те же диоды будут вновь открыты управляющим сигналом, совпадающим с запуском модулятора передатчика 1. In the pause between the periods of transmission of messages, all p i n-diodes are in a locked state, while the reception mode is carried out. The signal from each antenna 2 and 21 freely enters its receiver 3, 19, respectively. After receiving the request and generating control signals for starting the transmitter 1, the right channel diodes simultaneously open, depending on which antenna it was decided to send a response message to. If the transmission takes place in antenna 2, then the unlocking pulses enter the circuit 14 "Offset. 1", the diodes 4 (АКСЭ1) and 6 are opened, and the diodes of the opposite branch, that is, the diodes 5 (АКСЭ2) and 20, remain locked. In this case, the signal of the transmitter freely enters the antenna 2, and the receiver 3 is blocked. After the end of each individual radio transmission pulse, the diodes of the first branch remain in the same open state for the time of absorption of the accumulated charge in the diodes. Regardless of the speed of this process, to the next transmitted radio pulse, the same diodes will be re-opened by the control signal, which coincides with the start of the transmitter modulator 1.

Возврат к экономичному режиму приема при запертых диодах обеих ветвей будет достигаться не только в паузе между сообщениями, но и на интервале передачи сообщения после отдельно стоящих радиоимпульсов или после группы близко расположенных радиоимпульсов. Это свойство предлагаемого способа коммутации будет сохраняться при разных сложным образом меняющихся расстановках информационных радиоимпульсов по интервалу передачи сообщения. A return to the economical reception mode when the diodes of both branches are locked will be achieved not only in the pause between messages, but also in the transmission interval of the message after stand-alone radio pulses or after a group of closely spaced radio pulses. This property of the proposed switching method will be preserved with different complexly changing arrangements of informational radio pulses over the message transmission interval.

При передаче сообщения в правую ветвь, т.е. в антенну 21, отпирающие импульсы поступают на диоды 5 (АКСЭ2) и 20, а диоды левой ветви (диоды 4 (АКСЭ1) и 6) должны оставаться в запертом состоянии. Все процессы передачи происходят аналогично вышеописанному. When sending a message to the right branch, i.e. to the antenna 21, the unlocking pulses arrive at the diodes 5 (АКСЭ2) and 20, and the diodes of the left branch (diodes 4 (АКСЭ1) and 6) must remain in the locked state. All transmission processes occur similarly to the above.

На фиг. 5 показан пример схемы цепи смещения p i n-диодов, обеспечивающей включение диодов управляющими импульсами модулятора передатчика Um и рассасывание заряда, накопленного в базе p i n-диодов, током I1 от источника запирающего смещения, используемой в схемах, приведенных на фиг. 1-4.In FIG. 5 shows an example of a bias circuit of pi n-diodes, which enables diodes to be activated by control pulses of the transmitter modulator U m and the absorption of the charge accumulated in the base of pi n-diodes by the current I 1 from the source of the bias bias used in the circuits shown in FIG. 1-4.

В нормальном состоянии при отсутствии возбуждающего сигнала оба транзистора VT1 и VT2 запреты, запрет напряжением 45 В и управляемый p i - n-диод VD1. In the normal state, in the absence of an exciting signal, both transistors VT1 and VT2 are inhibited, inhibited by a voltage of 45 V and the controlled p i is an n-diode VD1.

При воздействии управляющего сигнала UM от модулятора передатчика оба транзистора открываются. Ток, отпирающий p i n-диод, определяется токозадающим резистором R2. Типичная величина прямого тока для p i n-диода типа 2А536А-6 составляет 30 мА. После окончания возбуждающего импульса оба транзистора запираются, однако управляемый p i n-диод остается в открытом состоянии, пока не рассасется накопленный в базе заряд. Процесс рассасывания определяется током I1, который лимитирован токозадающим резистором R1. Выбор рассасывающегося тока в заявляемом способе коммутации не является определяющим. В целях экономии потребления этот ток в практических случаях составляет 5 мА, что обеспечивает время рассасывания в пределах 1,5-2 мкс. Дальнейшее снижение тока рассасывания отграничено заданным системным временем парализации приемника после окончания передачи сообщения.When a control signal U M is applied from the transmitter modulator, both transistors open. The current unlocking the pi n-diode is determined by the current-sensing resistor R2. A typical forward current for a pi n-type diode 2A536A-6 is 30 mA. After the end of the exciting pulse, both transistors are locked, but the controlled pi n-diode remains in the open state until the charge accumulated in the base is resolved. The resorption process is determined by the current I 1 , which is limited by the current-setting resistor R1. The choice of absorbable current in the inventive switching method is not decisive. In order to save consumption, this current in practical cases is 5 mA, which provides a resorption time in the range of 1.5-2 μs. A further decrease in the resorption current is delimited by the specified system receiver paralysis time after the end of the message transmission.

(Для сравнения, следует отметить, что в типовой схеме управления управляющий сигнал на базу VT1 поступает от блока формирования сигнала базы, который значительно усложняет аппаратурную реализацию коммутатора). (For comparison, it should be noted that in a typical control scheme, the control signal to the VT1 base comes from the base signal generating unit, which greatly complicates the hardware implementation of the switch).

Claims (1)

Способ коммутации СВЧ-цепей передачи информационных сообщений, содержащих импульсно-пачечные сигналы, заключающийся в отпирании в требуемой комбинации p i n-диодов, коммутирующих СВЧ-сигнал, в начале прохождения пачки импульсов и гарантированном их запирании после завершения прохождения пачки импульсов, отличающийся тем, что осуществляют отпирание p i n-диодов во время каждого передаваемого радиоимпульса импульсами управления модулятором передатчика и осуществляют запирание p i n-диодов в пределах пачки после отдельно стоящих или нескольких близко расположенных импульсов, по окончании предшествующего запиранию импульса управления модулятором передатчика, путем обеспечения рассасывания накопленного в p i n-диодах заряда. The method of switching microwave circuits for the transmission of information messages containing pulse-burst signals, which consists in unlocking the required combination of pi n-diodes switching the microwave signal at the beginning of the passage of the pulse train and ensuring their locking after completion of the pulse train, characterized in that unlock pi n-diodes are unlocked during each transmitted radio pulse by the transmitter modulator control pulses and lock pi n-diodes are locked within the stack after separately standing or several FIR closely spaced pulses, blocking of the end of the preceding control pulse transmitter modulator by providing resorption accumulated in the p i n-diodes charge.
RU93028870A 1993-05-27 1993-05-27 Method for switching microwave circuits transmitting information messages with pulse burst signals RU2084992C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93028870A RU2084992C1 (en) 1993-05-27 1993-05-27 Method for switching microwave circuits transmitting information messages with pulse burst signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93028870A RU2084992C1 (en) 1993-05-27 1993-05-27 Method for switching microwave circuits transmitting information messages with pulse burst signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93028870A RU93028870A (en) 1995-12-20
RU2084992C1 true RU2084992C1 (en) 1997-07-20

Family

ID=20142422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93028870A RU2084992C1 (en) 1993-05-27 1993-05-27 Method for switching microwave circuits transmitting information messages with pulse burst signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2084992C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003081275A1 (en) 2002-03-22 2003-10-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Transmit receive switch with high power protection
WO2004006528A1 (en) 2002-07-03 2004-01-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Embedded keying

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Заявка РСТ N 8700696, кл. H 01 P 1/15, 1987. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003081275A1 (en) 2002-03-22 2003-10-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Transmit receive switch with high power protection
WO2004006528A1 (en) 2002-07-03 2004-01-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Embedded keying

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5610907A (en) Ultrafast time hopping CDMA-RF communications: code-as-carrier, multichannel operation, high data rate operation and data rate on demand
EP0894349A1 (en) Method and apparatus for eliminating reflected energy due to stage mismatch in nonlinear magnetic compression module
RU2084992C1 (en) Method for switching microwave circuits transmitting information messages with pulse burst signals
US5594378A (en) Fast high voltage modulator circuit
EP0886350B1 (en) High speed non-biased semiconductor laser diode driver for high speed digital communication
EP0508117A2 (en) Optical switching device and method of driving the same
HRP930879A2 (en) Commutating inductance for a high-voltage current and a matching antenna circuit equipped with at least one of such an inductance
JP2000196532A (en) Optical coding system
RU2257007C1 (en) Transformer-isolated electronic switch
Ghassemlooy et al. A new modulation technique based on digital pulse interval modulation (DPIM) for optical‐fiber communication
US5828338A (en) Thyratron switched beam steering array
JP2002530823A (en) Protection system in power modulator to protect connected load
SU1757045A1 (en) Device for control of power keys of inverter arm
CN112600457B (en) Compact solid-state bipolar fast-edge nanosecond pulse power supply system and operation method
RU1809512C (en) Device for controlling cut off thyristors connected in series
JP3012401B2 (en) AC switch
CN105514796A (en) Novel high-repetition-frequency short-pulse LD laser and operation process thereof
EP0712206A2 (en) A driver system for GTOs
SU1001498A2 (en) Device for compensating for predominance-type distortions in telegraphy signals
SU1394355A1 (en) Square pulse driver
SU571881A1 (en) Generator of controlled pulse train
SU1015497A1 (en) Electronic high-frequency switching device
SU1661848A1 (en) Method of control over d c electromagnetic mechanisms
Frolov et al. Simultaneous Switching of Multiple GaN Transistors in a High-Speed Switch
US20120189034A1 (en) Uwb multi-burst transmit driver for averaging receivers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080528