RU2234768C2

RU2234768C2 - Device for supplying direct current to semiconductor devices in coaxial transmission lines

Info

Publication number: RU2234768C2
Application number: RU2001108161/09A
Authority: RU
Inventors: В.Т. Васильев (RU); В.Т. Васильев; Е.Г. Дерюгина (RU); Е.Г. Дерюгина
Original assignee: Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт измерительной аппаратуры"
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2004-08-20

Abstract

FIELD: microwave engineering; verifying microwave devices in coaxial transmission lines.

SUBSTANCE: direct current is supplied to proposed device through central conductor of matched load formed by dc conductor and bulk absorbing material enclosing it. With such dc current supply waves produced in microwave conductor are absorbed in load and spikes of voltage standing-wave ratio are completely eliminated.

EFFECT: provision for suppressing unwanted microwave oscillations in current conductor and for eliminating unwanted voltage standing-wave ratio spikes.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к СВЧ-технике и может быть использовано при измерении полупроводниковых СВЧ-приборов в коаксиальных линиях передачи.The invention relates to microwave technology and can be used to measure semiconductor microwave devices in coaxial transmission lines.

Известно устройство ZPV-Z6, описанное в каталоге Rohde Schwars measuring equipment 89/90, р.348, содержащее широкополосный дроссель для подведения постоянного тока к полупроводниковым СВЧ-приборам в коаксиальных линиях передачи. В этом устройстве дроссель вводится непосредственно в СВЧ-поле передающей линии и требует применения специальных мер для согласования.A device ZPV-Z6 is known, described in the catalog Rohde Schwars measuring equipment 89/90, p. 348, containing a broadband inductor for supplying direct current to semiconductor microwave devices in coaxial transmission lines. In this device, the inductor is introduced directly into the microwave field of the transmission line and requires special measures for coordination.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является устройство, описанное в статье В.И.Семенченко. Многоканальный полосовой фильтр в конструкции ввода питания для полупроводниковых приборов на большие уровни мощности (Электронная техника, сер. 1 Электроника СВЧ, 1999, вып. 1, с.17-22). Оно содержит введенный в коаксиальный канал отрезок полосковой линии, выполненной в поперечном сечении в виде двух параллельных плоскостей и перпендикулярно расположенного к ним центрального проводника. В такой линии электромагнитное поле концентрируется в узком пространстве между краями центрального проводника и ближайшей земляной плоскостью, в то время как продольная плоскость симметрии остается вне поля и используется для размещения проводника, подводящего постоянный ток к центральному проводнику полосковой линии. Расположенный в этой плоскости, вне поля, проводник постоянного тока не нарушает силовых линий поля, однако на некоторых частотах он может возбуждаться СВЧ-полем полосковой линии. На частотах, где происходит возбуждение СВЧ-полем проводника, подводящего постоянный ток, резко увеличивается КСВН устройства (до 5 и более), что ограничивает рабочий диапазон и создает неудобства в эксплуатации.The closest analogue of the proposed technical solution is the device described in the article by V.I. Semenchenko. Multichannel bandpass filter in the power input design for semiconductor devices at high power levels (Electronic Engineering, ser. 1 Microwave Electronics, 1999, issue 1, pp. 17-22). It contains a segment of a strip line introduced into the coaxial channel, made in cross section in the form of two parallel planes and a central conductor perpendicular to them. In such a line, the electromagnetic field is concentrated in a narrow space between the edges of the central conductor and the nearest earthen plane, while the longitudinal plane of symmetry remains outside the field and is used to place a conductor supplying direct current to the center conductor of the strip line. Located in this plane, outside the field, the DC conductor does not violate the field lines of force, but at some frequencies it can be excited by the microwave field of the strip line. At frequencies where excitation by a microwave field of a conductor supplying direct current occurs, the VSWR of the device sharply increases (up to 5 or more), which limits the operating range and creates inconvenience in operation.

Технической задачей, на решение которой направлено предложение, является подавление нежелательных СВЧ-колебаний в проводнике, подводящем постоянный ток, и устранение выбросов КСВН.The technical problem to which the proposal is directed is the suppression of unwanted microwave oscillations in a conductor supplying direct current, and the elimination of emissions of VSWR.

Сущность изобретения заключается в том, что постоянный ток в предложенном устройстве подведен через центральный проводник согласованной нагрузки, образованной проводником постоянного тока и охватывающим его объемным поглощающим материалом. При таком подведении постоянного тока возникающие в проводнике СВЧ-волны поглощаются в нагрузке и выбросы КСВН полностью устраняются.The essence of the invention lies in the fact that the direct current in the proposed device is supplied through the central conductor of the coordinated load formed by the direct current conductor and its surround absorbing material. With this DC supply, the microwave waves arising in the conductor are absorbed in the load and the emissions of the VSWR are completely eliminated.

Изобретение иллюстрируются чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства, а на фиг.2 - его поперечный разрез.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a longitudinal section of the device, and in Fig.2 - its cross section.

Устройство содержит отрезок СВЧ полосковой линии 1, согласованную нагрузку 2 и розетку 3 для подключения источника постоянного тока. Согласованная нагрузка состоит из проводника 4, подводящего постоянный ток к центральному проводнику 5 СВЧ полосковой линии, и поглотителя 6 из ферроэпоксида. Проводник 4, расположенный в осевой плоскости устройства и рассчитанный на ток 1,5 А, выполнен плоским и имеет такое же поперечное сечение, как и центральный проводник СВЧ полосковой линии. Один конец этого проводника припаян к центральному проводнику 5 полосковой линии, другой - к розетке 3 для подключения источника постоянного тока. Поглотитель 6 выполнен из ферроэпоксида и имеет форму строго симметричной относительно продольной оси пирамиды, сужающейся по направлению к центральному проводнику СВЧ полосковой линии. Широкое основание пирамиды на противоположном конце равно расстоянию между заземленными плоскостями.The device contains a segment of the microwave strip line 1, the agreed load 2 and a socket 3 for connecting a DC source. The coordinated load consists of a conductor 4 supplying direct current to the central conductor 5 of the microwave strip line, and an absorber 6 of ferroepoxide. The conductor 4, located in the axial plane of the device and designed for a current of 1.5 A, is flat and has the same cross section as the center conductor of the microwave strip line. One end of this conductor is soldered to the central conductor 5 of the strip line, the other to the socket 3 for connecting a DC source. The absorber 6 is made of ferroepoxide and has the form of a strictly symmetric relative to the longitudinal axis of the pyramid, tapering towards the center conductor of the microwave strip line. The wide base of the pyramid at the opposite end is equal to the distance between the grounded planes.

Таким образом, предложенное устройство имеет существенное преимущество перед аналогом, состоящее в том, что в согласованной нагрузке, осуществляющей подведение постоянного тока через ее центральный проводник к полосковой линии, обеспечивается одновременно поглощение нежелательных СВЧ-волн в случае их возникновения в проводнике постоянного тока.Thus, the proposed device has a significant advantage over the analogue, consisting in the fact that in the coordinated load supplying direct current through its central conductor to the strip line, absorption of unwanted microwave waves in case of their occurrence in the direct current conductor is ensured.

В соответствии с настоящим предложением разработано, изготовлено и испытано устройство в коаксиальном канале 3,5/1,52 мм в частотном диапазоне 2-26 ГГц. Устройство имеет равномерную характеристику КСВП с уровнем, меняющимся в пределах 1,2-1,5; потери незначительны.In accordance with this proposal, a device was developed, manufactured and tested in a coaxial channel of 3.5 / 1.52 mm in the frequency range of 2-26 GHz. The device has a uniform characteristic of KSVP with a level varying in the range of 1.2-1.5; losses are negligible.

Предложенное устройство применимо в технике связи и контрольно-измерительной аппаратуре в области СВЧ и КВЧ и соответствует критерию “промышленная применимость”.The proposed device is applicable in communication technology and instrumentation in the field of microwave and EHF and meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

A device for supplying direct current to semiconductor microwave devices in coaxial transmission lines, comprising a segment of a strip transmission line introduced into the coaxial channel in cross-section in the form of two parallel grounded planes and a central conductor perpendicular to them with a conductor connected to it in the axial plane direct current output to a socket for connecting a direct current source, characterized in that the direct current is supplied through a central wire A coordinated load formed by a DC conductor and a microwave absorbing material enveloping it.