RU2433511C2 - Shf switch - Google Patents
Shf switch Download PDFInfo
- Publication number
- RU2433511C2 RU2433511C2 RU2010102854/07A RU2010102854A RU2433511C2 RU 2433511 C2 RU2433511 C2 RU 2433511C2 RU 2010102854/07 A RU2010102854/07 A RU 2010102854/07A RU 2010102854 A RU2010102854 A RU 2010102854A RU 2433511 C2 RU2433511 C2 RU 2433511C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tee
- shoulder
- gyrator
- arm
- switch
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в антенно-фидерных трактах для коммутации СВЧ сигналов.The invention relates to radio engineering and can be used in antenna-feeder paths for switching microwave signals.
Известен ферритовый фазовый циркулятор (переключатель), содержащий волноводное двойное Т-образное соединение, два управляемых невзаимных ферритовых фазовращателя (0°-90°) и щелевой мост (см. описание к патенту США №4682126, МКИ: Н01Р 1/10, НКИ 333/81 В).A known ferrite phase circulator (switch) containing a waveguide double T-shaped connection, two controlled nonreciprocal ferrite phase shifters (0 ° -90 °) and a slot bridge (see description of US patent No. 4682126, MKI: Н01Р 1/10, НКИ 333 / 81 V).
Недостатками данного технического решения являются: большие габариты, сложная конструкция электромагнитной системы управления, большой вес и, как следствие, низкое быстродействие.The disadvantages of this technical solution are: large dimensions, the complex design of the electromagnetic control system, large weight and, as a consequence, low speed.
Известен переключатель сигналов, содержащий два направленных ответвителя, между которыми включены две волноводные управляемые фазовые секции. Внутри каждой фазовой секции размещен ферритовый вкладыш, а снаружи - четырехполюсная магнитная система с поперечным намагничиванием и независимыми обмотками управления (см. описание к авторскому свидетельству СССР №1529324, МКИ: Н01Р 1/32, 1/10).Known switch signals containing two directional couplers, between which are included two waveguide controlled phase sections. A ferrite insert is placed inside each phase section, and a four-pole magnetic system with transverse magnetization and independent control windings is outside (see description to USSR author's certificate No. 1529324, MKI:
Недостатком этого переключателя сигналов являются его большие продольные габариты.The disadvantage of this switch signal is its large longitudinal dimensions.
Наиболее близким из известных технических решений (прототипом) является циркулятор, содержащий два одинаковых двойных тройника, при этом одно боковое плечо первого тройника соединено с одним из боковых плеч второго двойного тройника через взаимный и невзаимный ферритовые фазовращатели, а другое боковое плечо первого тройника соединено со вторым боковым плечом второго двойного тройника через невзаимный ферритовый фазовращатель. Входами и выходами устройства являются Е и Н плечи тройников (см. описание к патенту США №3668563, МКИ: Н01Р 1/32, НКИ: 333-1.1).The closest known technical solution (prototype) is a circulator containing two identical double tees, while one side of the first tee is connected to one of the side shoulders of the second double tee through mutual and non-reciprocal ferrite phase shifters, and the other side of the first tee is connected to the second the lateral shoulder of the second double tee through a nonreciprocal ferrite phase shifter. The inputs and outputs of the device are the E and H shoulders of the tees (see the description of US patent No. 3668563, MKI:
Недостатками прототипа являются его большие продольные габариты, большой вес и сложность конструкции из-за последовательного соединения элементов и наличия нескольких фазовращателей.The disadvantages of the prototype are its large longitudinal dimensions, large weight and complexity of the design due to the serial connection of the elements and the presence of several phase shifters.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание переключателя СВЧ с малыми габаритными размерами и более простого в конструктивном исполнении.The problem solved by the invention is the creation of a microwave switch with small overall dimensions and more simple in design.
Кроме того, предлагаемый переключатель расширяет арсенал известных технических средств аналогичного назначения.In addition, the proposed switch expands the arsenal of well-known technical means of a similar purpose.
Поставленная задача решается тем, что в переключателе СВЧ, содержащем два двойных тройника и невзаимный фазовращатель (0°-180°) - гиратор, Е плечо первого тройника непосредственно соединено с Е плечом второго тройника, а Н плечо первого тройника через невзаимный фазовращатель (0°-180°) - гиратор соединено с Н плечом второго тройника. Невзаимный фазовращатель (0°-180°) - гиратор выполнен управляемым, а входами и выходами переключателя СВЧ являются боковые плечи двойных тройников.The problem is solved in that in the microwave switch containing two double tees and a nonreciprocal phase shifter (0 ° -180 °) is a gyrator, the E shoulder of the first tee is directly connected to the E shoulder of the second tee, and the H shoulder of the first tee is through a nonreciprocal phase shifter (0 ° -180 °) - the gyrator is connected to the N shoulder of the second tee. Nonreciprocal phase shifter (0 ° -180 °) - the gyrator is made controllable, and the inputs and outputs of the microwave switch are the lateral shoulders of double tees.
Применение двойных тройников и изменение схемы включения тройников, при котором входами и выходами переключателя СВЧ являются боковые плечи тройников, позволяют уменьшить его продольные габариты, упростить конструкцию, а следовательно, уменьшить вес и упростить технологию изготовления переключателя СВЧ.The use of double tees and a change in the connection scheme of the tees, in which the lateral shoulders of the tees are the inputs and outputs of the microwave switch, make it possible to reduce its longitudinal dimensions, simplify the design, and therefore, reduce the weight and simplify the manufacturing technology of the microwave switch.
Анализ известных технических решений (аналогов), найденных в ходе поиска по источникам патентной и научно-технической информации, показывает, что из уровня техники неизвестна причинно-следственная связь между совокупностью отличительных признаков и достигаемым техническим результатом. Это позволяет сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».An analysis of the known technical solutions (analogues) found during a search of the sources of patent and scientific and technical information shows that the causal relationship between the totality of distinctive features and the achieved technical result is not known from the prior art. This allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".
Предлагаемый переключатель СВЧ поясняется прилагаемыми чертежами, где:The proposed microwave switch is illustrated by the attached drawings, where:
на фиг.1 дана принципиальная схема переключателя СВЧ;figure 1 is a schematic diagram of a microwave switch;
на фиг.2 дан вариант его конструктивного исполнения.figure 2 is given a variant of its design.
Переключатель СВЧ (см. фиг.1) содержит первый двойной тройник 1, второй двойной тройник 2 и управляемый гиратор 3 (невзаимный фазовращатель 0°-180°). Е плечо первого тройника 1 непосредственно соединено Е плечом второго тройника 2, а Н плечо первого тройника 1 через гиратор 3 соединено с Н плечом второго тройника 2. Боковые плечи первого тройника 1 образуют входы I и II переключателя СВЧ, а боковые плечи второго тройника 2 - соответственно выходы переключателя СВЧ.The microwave switch (see figure 1) contains a first
В одном из вариантов конструктивного исполнения (см. фиг.2) переключатель СВЧ состоит из двух деталей: корпуса 4 и крышки 5. В корпусе 4 выполнены волноводные каналы, образующие: боковые плечи первого тройника 1, боковые плечи второго тройника 2, Е плечо первого тройника 1 и Е плечо второго тройника 2. Боковые плечи второго тройника 2 свернуты в Е-плоскости. Глубина каждого канала равна размеру широкой стенки волновода, а ширина - размеру узкой стенки волновода. Соединение Е плеч обеспечивается участком волновода 6. В крышке 5 выполнены прямоугольные отверстия 7 и 8, соответствующие Н плечу первого тройника 1 и Н плечу второго тройника 2. Гиратор 3 (на фиг.2 не показан) размещается на крышке 5 и обеспечивает соединение Н плеча первого тройника 1 с Н плечом второго тройника 2. Гиратор 3 может быть выполнен, например, в виде переключаемого ферритового У-циркулятора, третье плечо которого соединено с короткозамкнутым отрезком с электрической длиной λg/4 (см. описание к патенту США №7280004, НКИ: 333/1.0, МПК: Н01Р 1/39). В первом тройнике 1 для согласования Е плеча установлен согласующий элемент 9, а для согласования Н плеча - согласующий элемент 10. Во втором тройнике 2 для согласования Н плеча установлены согласующие элементы 11, а для согласования Е плеча - пластина 12. Возможно применение и других вариантов согласования Е и Н плеч, известных в технике СВЧ. При соединении корпуса 4 с крышкой 5 и подключении гиратора 3 образуется заявляемая конструкция переключателя СВЧ.In one embodiment (see FIG. 2), the microwave switch consists of two parts:
В данном варианте конструктивного выполнения переключателя СВЧ плоскости геометрической симметрии двойных тройников совпадают, но в случае необходимости они могут быть разнесены. Кроме того, боковые плечи второго тройника 2 могут быть выполнены также, как у первого тройника 1, то есть не свернутыми в Е-плоскости.In this embodiment, the design of the microwave switch of the plane of geometric symmetry of the double tees are the same, but if necessary, they can be spaced. In addition, the lateral shoulders of the
При разработке конструкции переключателя СВЧ были использованы следующие свойства двойных тройников:When designing the microwave switch, the following properties of double tees were used:
- сигналы в Е и Н плечах равны по амплитуде и синфазны при подаче сигнала с первого бокового плеча;- the signals in the E and H arms are equal in amplitude and in phase when a signal is applied from the first side arm;
- сигналы в Е и Н плечах равны по амплитуде и противофазны при подаче сигнала со второго бокового плеча;- the signals in the E and H arms are equal in amplitude and out of phase when a signal is applied from the second side arm;
- сигналы в боковых плечах равны по амплитуде и синфазны при подаче сигнала с Н плеча;- the signals in the lateral arms are equal in amplitude and in phase when a signal is applied from the N arm;
- сигналы в боковых плечах равны по амплитуде и противофазны при подаче сигнала с Е плеча;- the signals in the lateral shoulders are equal in amplitude and out of phase when a signal is supplied from the E arm;
- сигнал отсутствует (развязка) в одном боковом плече при подаче сигнала с другого бокового плеча.- there is no signal (decoupling) in one side shoulder when a signal is applied from the other side shoulder.
Переключатель СВЧ работает следующим образом. Энергия СВЧ (сигнал), поданная на вход I (боковое плечо), делится поровну и синфазно между Е и Н плечами первого двойного тройника 1. Из Е плеча первого тройника энергия СВЧ через волновод 6 проходит в Е плечо второго двойного тройника 2. Из Н плеча первого тройника 1 энергия СВЧ через гиратор 3 попадает в Н плечо второго тройника 2 и, суммируясь с энергией СВЧ Н плеча второго тройника 2, поступает на выход А1 (боковое плечо второго двойного тройника) переключателя СВЧ. Энергия СВЧ с выхода А1 делится поровну и синфазно между Е и Н плечами второго двойного тройника 2 и соответственно поступает в Е и Н плечи первого двойного тройника 1. При этом, проходя через гиратор 3, сигнал (энергия СВЧ) приобретает сдвиг по фазе на 180°. В первом двойном тройнике 1 происходит суммирование энергий СВЧ, «пришедших» с Е и Н плеч второго тройника 2, и передача ее на вход II (боковое плечо первого тройника 1). При переключении гиратора 3 энергия СВЧ со входа I переключателя будет поступать на выход А2, так как сигналы в Е и Н плечах двойного тройника равны и противофазны, а с выхода А2 - соответственно на вход II.The microwave switch operates as follows. The microwave energy (signal) supplied to the input I (side arm) is divided equally and in phase between the E and H arms of the first
Практическое использование конструкции переключателя СВЧ зависит от конкретных условий: диапазона частот, рабочей полосы частот, уровня СВЧ мощности. Развязки между каналами в полосе частот чувствительны к степени стабильности амплитуд и фаз сигналов, проходящих по различным каналам (аналогично фазовому циркулятору).The practical use of the microwave switch design depends on the specific conditions: frequency range, operating frequency band, microwave power level. The interchanges between the channels in the frequency band are sensitive to the degree of stability of the amplitudes and phases of the signals passing through the various channels (similar to a phase circulator).
Предлагаемые конструкции переключателя СВЧ, по крайней мере, имеют меньшую длину (не более 3-х длин волн) и ширину, ненамного превышающую ширину волновода соответствующего диапазона. При этом в волновод, соединяющий Е плечи тройников, устанавливают элементы регулировки амплитуды и фазы сигнала. Подстройку фазы сигнала в Н плечах тройников осуществляют изменением длины каналов посредством использования соответствующих прокладок.The proposed designs of the microwave switch, at least, have a shorter length (not more than 3 wavelengths) and a width slightly greater than the width of the waveguide of the corresponding range. At the same time, elements for adjusting the amplitude and phase of the signal are installed in the waveguide connecting the E shoulders of the tees. Adjustment of the phase of the signal in the N arms of the tees is carried out by changing the length of the channels by using appropriate gaskets.
Промышленная реализация предлагаемого переключателя СВЧ трудностей не представляет.Industrial implementation of the proposed microwave switch is not difficult.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010102854/07A RU2433511C2 (en) | 2010-01-29 | 2010-01-29 | Shf switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010102854/07A RU2433511C2 (en) | 2010-01-29 | 2010-01-29 | Shf switch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2433511C2 true RU2433511C2 (en) | 2011-11-10 |
Family
ID=44997398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010102854/07A RU2433511C2 (en) | 2010-01-29 | 2010-01-29 | Shf switch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2433511C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461919C1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (ОАО "НИИПП") | Microwave switch receive-transmit |
RU2540686C1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ОАО "ТНИИС") | Output system for jamming transmitter |
-
2010
- 2010-01-29 RU RU2010102854/07A patent/RU2433511C2/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461919C1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-09-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов" (ОАО "НИИПП") | Microwave switch receive-transmit |
RU2540686C1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Таганрогский научно-исследовательский институт связи" (ОАО "ТНИИС") | Output system for jamming transmitter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2698864B1 (en) | Reconfigurable switching element for operation as a circulator or power divider | |
EP2698866B1 (en) | Waveguide circulator with tapered impedance matching component | |
Zhang et al. | Broadband half-mode substrate integrated waveguide (HMSIW) Wilkinson power divider | |
RU2623666C1 (en) | Three-channel directed coupler of microwave signal on magnetostatic waves | |
RU2636265C2 (en) | Radio frequency power unifier | |
RU2433511C2 (en) | Shf switch | |
CN111727528A (en) | Non-reciprocal microwave window | |
CN107331966B (en) | High-power second-order and N-order Butler matrix based on rectangular waveguide | |
Song et al. | Ultra-wideband (UWB) power divider with filtering response using shorted-end coupled lines and open/short-circuit slotlines | |
CN112909469B (en) | Waveguide power distribution and synthesis method with arbitrary power ratio and distribution and synthesis device | |
Li et al. | A compact UWB band-pass filter with ultra-narrow tri-notch-band characteristic | |
Afshani et al. | Modal nonreciprocity and circulator based on nonreciprocal mode conversion | |
US20140167873A1 (en) | Non-reciprocal gyromagnetic phase shift devices using multiple ferrite-containing slabs | |
Afshani et al. | Non-reciprocal mode-converting substrate integrated waveguide | |
RU2601278C1 (en) | Y-circulator | |
RU154065U1 (en) | Y-CIRCULATOR | |
RU2005102310A (en) | MICROWAVE DEVICE FOR SUPPRESSING WEAK SIGNALS NEAR THE FREQUENCY OF A STRONG SIGNAL | |
RU148197U1 (en) | FERRITE CIRCULATOR | |
RU2776524C1 (en) | Magnetic field-controlled power divider on spin waves | |
RU2698544C1 (en) | Waveguide ferrite switch with magnetic memory | |
RU2286623C1 (en) | Uhf switch | |
RU2282283C2 (en) | Wave duct circulator of phased type | |
US20180034127A1 (en) | Planar type magic tee | |
RU2370860C1 (en) | Waveguide circulator | |
RU2283518C2 (en) | Phase-type stripline circulator |