RU208871U1 - Фазовращатель на микрополосковых линиях передачи - Google Patents
Фазовращатель на микрополосковых линиях передачи Download PDFInfo
- Publication number
- RU208871U1 RU208871U1 RU2021127261U RU2021127261U RU208871U1 RU 208871 U1 RU208871 U1 RU 208871U1 RU 2021127261 U RU2021127261 U RU 2021127261U RU 2021127261 U RU2021127261 U RU 2021127261U RU 208871 U1 RU208871 U1 RU 208871U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pin
- diode
- loop
- discharge
- phase shifter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и предназначена для изменения фазы электромагнитной волны в широкополосных устройствах СВЧ. Технический результат заявленной полезной модели заключается в уменьшении ошибок установки фазы и потерь фазовращателя, что обеспечивается за счет введения в фазовращатель на микрополосковых линиях передачи pin-диодного петлевого разряда 11,25°, также подключенного к соответствующему входу устройства управления и выполненного со связью в петле. В разрыв короткозамкнутого согласующего шлейфа с волновым сопротивлением 90-100 Ом разряда 11,25° введен третий pin-диод, соединенный катодом с седьмым конденсатором и анодом с катодом четвертого pin-диода, причем анод пятого pin-диода разряда 11,25° соединен с третьим помехоподавляющим фильтром, подключенным к земле, а петля выполнена со связью длиной λ/32, а внешние развязанные плечи встречно-штырьевого ответвителя через первый и второй помехоподавляющие фильтры подсоединены к земле, при этом, в разряде 180° введены первый и второй помехоподавляющие фильтры, подключенные к внешним плечам. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и предназначена для изменения фазы электромагнитной волны в широкополосных устройствах СВЧ.
Известен дискретный фазовращатель (см., Техника средств связи, серия: Техника радиосвязи, 1980, вып. 4 (22), стр. 74, В.Н. Олейник, Петлевой микрополосковый фазовращатель дециметрового диапазона), выполненный по микрополосковой технологии на фазосдвигающей петле со связью с разомкнутым шлейфом, содержащий трехразрядный pin-диодный фазовращатель с 45°, 90° и 180° разрядами, причем в основании и вершине петли со связью каждого разряда соответственно размещены первый и второй pin-диоды, катод которого связан с разомкнутым на конце шлейфом, причем петля со связью и разомкнутый на конце шлейф образуют суммарную длину, равную λ/2, к определенной точке которого подсоединен короткозамкнутый шлейф длиной λ/4, кроме того в вершине петли со связью в разрыве подключен первый конденсатор, один вывод которого связан с объединенными анодами первого и второго pin-диодов, а второй вывод соединен с катодом первого pin-диода и подключен к короткозамкнутому шлейфу длиной λ/4, источник напряжения смещения, связанный через второй конденсатор с землей, подключен к основной линии передачи к каждому разряду фазовращателя через согласующий проводник длиной λ/4 к объединенным анодам первого и второго pin-диодов, причем объединенные аноды первого и второго pin-диодов 45° и 180° разрядов и катод первого pin-диода 90° разряда являются входами разрядов фазовращателя, а катод первого pin-диода 45° и 180° разрядов и объединенные аноды первого и второго pin-диодов 90° являются выходами разрядов фазовращателя, причем вход 45° разряда соединен через третий конденсатор с входом фазовращателя, а выход подключен непосредственно к входу 90° разряда, выход которого связан через четвертый конденсатор с входом 180° разряда, а выход 180° разряда является выходом фазовращателя.
Это техническое решение обладает высоким уровнем паразитной амплитудной модуляции, имеет значительные затраты потребления тока.
Известно сверхвысокочастотное устройство на микрополосковых линиях передачи (RU №2130672 МПК Н01Р 01/185, опубл. 20.05.1999) содержащее фазосдвигающую петлю со связью в каждом разряде фазовращателя, где в основании и вершине петли соответственно размещены по одному pin-диоду, причем 4ый разрядный pin-диодный фазовращатель включает в себя 22,5°, 45°, 90°, 180° разряды, причем pin-диодный 180° разряд выполнен в виде двух 90° разрядов, кроме того все pin-диодные разряды подключены к соответствующим выходам источника напряжения смещения.
Недостатком технического решения являются большие фазовые ошибки (среднеквадратичная ошибка установки фазы 6,5°) и низкая точность начального фазового распределения (±10°) в полосе частот 5,5%.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является 4х разрядный pin-диодный фазовращатель на микрополосковых линиях передачи с дискретом фазы 22,5° (RU №74744 МПК Н01Р 01/185, опубл. от 13.03.2008), содержащий pin-диодные петлевые разряды 22,5°; 45°; 90°, каждый из которых подключен к соответствующему выходу источника управляющего напряжения смещения, а также pin-диодный петлевой разряд 180°, выполненный на основе встречно-штырьевого направленного микрополоскового ответвителя, внешние развязанные плечи которого подключены одно через первый конденсатор к pin-диодному петлевому разряду 90°, а другое через второй конденсатор к первому входу-выходу фазовращателя на микрополосковых линиях передачи, причем каждое внутреннее плечо встречно-штырьевого направленного ответвителя соединено через индуктивность с короткозамкнутым шлейфом и подключено к последовательно соединенным pin-диоду и согласующему проводнику, противоположные концы согласующих проводников соединены между собой и подключены к соответствующему выходу источника управляющего напряжения смещения, кроме того, каждый из противоположных концов согласующих проводников соединены соответственно с одним контактом третьего и одним контактом четвертого конденсаторов, другие их контакты заземлены. При этом все разряды соединены между собой и могут располагаться в произвольном порядке при условии обеспечения их согласования и режимов включения по постоянному току, при этом вторым входом-выходом фазовращателя на микрополосковых линиях передачи является подключенный через шестой конденсатор первый стоящий по порядку pin-диодный петлевой разряд.
Недостатком технического решения являются большие фазовые ошибки (среднеквадратичная ошибка составляет до 7°), точность начального фазового распределения (±10°) и потери фазовращателя (до 2 дБ).
Техническим результатом полезной модели является уменьшение ошибок установки фазы (среднеквадратичная ошибка установки фазы 4°, точность начального фазового распределения ±5°) и потерь фазовращателя (до 1,7 дБ).
Сущность предлагаемого фазовращателя на микрополосковых линиях передачи заключается в том, что он содержит pin-диодные петлевые разряды 22,5°; 45°; 90°, каждый из которых подключен к соответствующему входу устройства управления, также pin-диодный разряд 180°, выполненный на основе встречно-штырьевого направленного микрополоскового ответвителя, внешние развязанные плечи которого подключены одно через первый конденсатор к pin-диодному петлевому разряду 90°, а другое через второй конденсатор к первому входу-выходу фазовращателя на микрополосковых линиях передачи. Каждое внутреннее плечо встречно-штырьевого направленного ответвителя подключено к последовательно соединенным pin-диоду и согласующему проводнику, противоположные концы согласующих проводников соединены между собой и подключены к соответствующему входу устройства управления. Каждый из противоположных концов согласующих проводников соединены соответственно с одним контактом третьего и одним контактом четвертого конденсаторов, другие их контакты заземлены. Все разряды соединены между собой и могут располагаться в произвольном порядке при условии обеспечения их согласования и режимов включения по постоянному току. Вторым входом-выходом фазовращателя на микрополосковых линиях передачи является подключенный через шестой конденсатор первый стоящий по порядку pin-диодный петлевой разряд.
Новыми признаками, позволяющими достичь заявляемый технический результат, являются: введение в фазовращатель на микрополосковых линиях передачи pin-диодного петлевого разряда 11,25°, также подключенного к соответствующему входу устройства управления и выполненного со связью в петле. В разрыв короткозамкнутого согласующего шлейфа с волновым сопротивлением 90-100 Ом разряда 11,25° введен третий pin-диод, соединенный катодом с седьмым конденсатором и анодом с катодом четвертого pin-диода, причем анод пятого pin-диода разряда 11,25° соединен с третьим помехоподавляющим фильтром, подключенным к земле, а петля выполнена со связью длиной λ/32, а внешние развязанные плечи встречно-штырьевого ответвителя через первый и второй помехоподавляющие фильтры подсоединены к земле, при этом, в разряде 180° введены первый и второй помехоподавляющие фильтры, подключенные к внешним плечам.
На фиг. 1 приведена электрическая схема 5ти разрядного фазовращателя, иллюстрирующая предлагаемое техническое решение.
Состав фазовращателя на микрополосковых линиях передачи.
1 - Pin-диодный петлевой разряд 11,25° со связью в петле.
2 - Pin-диодный петлевой разряд 22,5° со связью в петле.
3 - Pin-диодный петлевой разряд 45° со связью в петле.
4 - Pin-диодный разряд 90° со связью в петле.
5 - Pin-диодный разряд 180° на встречно-штыревом направленном ответвителе.
к1-к5 - контакты первый, второй, третий, четвертый, пятый.
VD1-VD5 - pin-диоды первый, второй, третий, четвертый, пятый.
С1-С8 - конденсаторы первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой.
ZR1, ZR2, ZR3 - помехоподавляющий фильтр первый, второй, третий.
В pin-диодном разряде 11,25° в согласующий короткозамкнутый шлейф помещен pin-диод VD3, который открывается и закрывается одновременно с pin-диодами VD4 и VD5 фазосдвигающей петли, при этом дискрет фазирования 11,25° получается с минимальными фазовыми ошибками.
Все pin-диодные разряды выполнены на pin-диодах одного типа (VD1-VD3). Во всех цепях управления pin-диодами в качестве блокировочных и разделительных емкостей используются бескорпусные конденсаторы (С1-С5).
Работа фазовращателя на микрополосковых линиях передачи осуществляется следующим образом.
Все pin-диоды открываются отрицательным напряжением. При подаче положительного напряжения на контакты к1-к5 все pin-диоды фазовращателя закрыты и СВЧ сигнал от 2 входа-выхода проходит через конденсатор С6, по петле разряда 11,25° (1) через конденсатор С8, по петле разряда 22,5° (2), через конденсатор С5, по петлям разрядов 45° (3) и 90° (4), через конденсатор С1, в разряде 180° (5) отражается от разомкнутых концов шлейфов, подсоединенных к внутренним плечам встречно-штыревых направленных ответвителей, и через конденсатор С2 доходит до 1 входа-выхода. Получаем фазу 0°.
При подаче отрицательного напряжения на контакт к1 открываются pin-диоды VD3, VD4, VD5, фазового разряда 11,25° (1) и через помехоподавляющий фильтр ZR3 эта цепь замыкается на землю, а СВЧ сигнал проходит через pin-диод VD5, минуя петлю. Естественно, путь сократился, получаем фазу +11,25°. При этом цепь от pin-диода VD5 до заземленного конденсатора С7 (петля, конденсатор С8, pin-диод VD4, отрезок согласующего шлейфа, pin-диод VD3, отрезок согласующего шлейфа, заземленный конденсатор С7) имеет электрическую длину λ/4, трансформирует XX в точку pin-диода VD5 и не влияет на прохождение СВЧ сигнала.
Аналогично работают pin-диоды разрядов 22,5°, 45° и 90° (открываются по два pin-диода).
При подаче отрицательного напряжения на контакт к5, открываются pin-диоды С3, С4 фазового разряда 180° (6) и через помехоподавляющие фильтры ZR1, ZR2 замыкаются на землю, а СВЧ сигнал отражается от низкоомных короткозамкнутых шлейфов, подсоединенных к внутренним плечам встречно-штыревого направленного ответвителя, получаем фазу +180°.
Предлагаемое техническое решение работает в дециметровом диапазоне частот.
Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом показывает следующие результаты (предлагаемая полезная модель/прототип):
- полоса рабочих частот ΔF/F, %, 15/50;
- средние потери, дБ, 1,7/2;
- среднеквадратичная ошибка установки фазы 4°/7°.
Claims (1)
- Фазовращатель на микрополосковых линиях передачи, содержащий pin-диодные петлевые разряды 22,5°; 45°; 90°, каждый из которых подключен к соответствующему входу устройства управления, также pin-диодный разряд 180°, выполненный на основе встречно-штырьевого направленного микрополоскового ответвителя, внешние развязанные плечи которого подключены одно через первый конденсатор к pin-диодному петлевому разряду 90°, а другое через второй конденсатор к первому входу-выходу фазовращателя на микрополосковых линиях передачи, причем каждое внутреннее плечо встречно-штырьевого направленного ответвителя подключено к последовательно соединенным pin-диоду и согласующему проводнику, противоположные концы согласующих проводников соединены между собой и подключены к соответствующему входу устройства управления, кроме того, каждый из противоположных концов согласующих проводников соединены соответственно с одним контактом третьего и одним контактом четвертого конденсаторов, другие их контакты заземлены, при этом все разряды соединены между собой и могут располагаться в произвольном порядке при условии обеспечения их согласования и режимов включения по постоянному току, при этом вторым входом-выходом фазовращателя на микрополосковых линиях передачи является подключенный через шестой конденсатор первый стоящий по порядку pin-диодный петлевой разряд, отличающийся тем, что в фазовращатель на микрополосковых линиях передачи введен pin-диодный петлевой разряд 11,25°, подключенный к соответствующему входу устройства управления и выполненный со связью в петле, в разрыв короткозамкнутого согласующего шлейфа с волновым сопротивлением 90-100 Ом разряда 11,25° введен третий pin-диод, соединенный катодом с седьмым конденсатором и анодом с катодом четвертого pin-диода, причем анод пятого pin-диода разряда 11,25° соединен с третьим помехоподавляющим фильтром, подключенным к земле, а петля выполнена со связью длиной λ/32, при этом в разряд 180° введены первый и второй помехоподавляющие фильтры, подключенные к внешним плечам.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021127261U RU208871U1 (ru) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Фазовращатель на микрополосковых линиях передачи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021127261U RU208871U1 (ru) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Фазовращатель на микрополосковых линиях передачи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU208871U1 true RU208871U1 (ru) | 2022-01-19 |
Family
ID=80444977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021127261U RU208871U1 (ru) | 2021-09-14 | 2021-09-14 | Фазовращатель на микрополосковых линиях передачи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU208871U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU214885U1 (ru) * | 2022-08-29 | 2022-11-18 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" | Проходной микрополосковый фазовращатель миллиметрового диапазона длин волн для фазированных антенных решеток |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1591770B2 (de) * | 1966-12-30 | 1972-10-19 | Texas Instruments Inc., Dallas, Tex. (V.StA.) | Sende-empfangs-modul fuer ein radargeraet mit einem phasengesteuerten antennenfeld |
| US4586047A (en) * | 1983-06-29 | 1986-04-29 | Rca Corporation | Extended bandwidth switched element phase shifter having reduced phase error over bandwidth |
| RU2130672C1 (ru) * | 1997-12-09 | 1999-05-20 | Научно-производственная фирма "Аэрофар" | Сверхвысокочастотное устройство на микрополосковых линиях передачи |
| US20030001691A1 (en) * | 2001-03-30 | 2003-01-02 | Yung Ming Lai | Method and apparatus for improving the accuracy of a phase shifter |
-
2021
- 2021-09-14 RU RU2021127261U patent/RU208871U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1591770B2 (de) * | 1966-12-30 | 1972-10-19 | Texas Instruments Inc., Dallas, Tex. (V.StA.) | Sende-empfangs-modul fuer ein radargeraet mit einem phasengesteuerten antennenfeld |
| US4586047A (en) * | 1983-06-29 | 1986-04-29 | Rca Corporation | Extended bandwidth switched element phase shifter having reduced phase error over bandwidth |
| RU2130672C1 (ru) * | 1997-12-09 | 1999-05-20 | Научно-производственная фирма "Аэрофар" | Сверхвысокочастотное устройство на микрополосковых линиях передачи |
| US20030001691A1 (en) * | 2001-03-30 | 2003-01-02 | Yung Ming Lai | Method and apparatus for improving the accuracy of a phase shifter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU214885U1 (ru) * | 2022-08-29 | 2022-11-18 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" | Проходной микрополосковый фазовращатель миллиметрового диапазона длин волн для фазированных антенных решеток |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109167582B (zh) | 基于频率选择性耦合的宽带带通滤波功率放大器 | |
| CN113765482B (zh) | 一种频率可重构Doherty功率放大器 | |
| CN112543006B (zh) | 一种超宽带可重构功率放大器单片微波集成电路 | |
| CN110098818A (zh) | 一种数字移相器 | |
| CN113285697B (zh) | 一种匹配可重构的超宽带单刀多掷射频开关 | |
| CN105280991A (zh) | 超宽带数字移相器 | |
| CN112688651B (zh) | 具有高谐波抑制单刀多掷开关 | |
| CN113271070A (zh) | 一种基于pin开关的可重构功率放大器及其设计方法 | |
| CN112311339A (zh) | 一种双频谐波调谐高效功率放大器 | |
| CN110957987A (zh) | 加载扇形线反射负载的超宽带可调移相单元及移相器 | |
| CN210839500U (zh) | 加载扇形线反射负载的超宽带可调移相单元 | |
| RU208871U1 (ru) | Фазовращатель на микрополосковых линиях передачи | |
| CN113346861B (zh) | 一种全开路枝节传输线带宽可调无反射滤波器 | |
| CN112838831B (zh) | 一种新型后匹配结构Doherty功率放大器 | |
| CN211063583U (zh) | 加载扇形线反射负载的超宽带可调移相器 | |
| CN205122733U (zh) | 超宽带数字移相器 | |
| RU2684442C1 (ru) | СВЧ фазовращатель на микрополосковых линиях передачи дециметрового диапазона длин волн | |
| CN116566343A (zh) | 一种中心频率及带宽皆可重构功率放大器 | |
| RU74744U1 (ru) | Фазовращатель на микрополосковых линиях передачи | |
| CN115566379A (zh) | 一种覆盖K和Ka波段的超宽带数字移相器 | |
| CN114123994A (zh) | 一种基于开关e类模式功放的有源多电抗补偿输出拓扑结构 | |
| RU132918U1 (ru) | Фазовращатель на микрополосковых линиях передачи | |
| CN105529514A (zh) | 一种圆环多模式耦合超宽带微带带通滤波器 | |
| Yu et al. | Dual-broadband impedance converter based on multiedge frequency matching technique | |
| CN219873998U (zh) | 滤波功分器的上层微带结构及新型Gysel滤波功分器 |