RU2459322C1 - Controlled stepped attenuator - Google Patents
Controlled stepped attenuator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2459322C1 RU2459322C1 RU2011115584/07A RU2011115584A RU2459322C1 RU 2459322 C1 RU2459322 C1 RU 2459322C1 RU 2011115584/07 A RU2011115584/07 A RU 2011115584/07A RU 2011115584 A RU2011115584 A RU 2011115584A RU 2459322 C1 RU2459322 C1 RU 2459322C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quarter
- transmission line
- diodes
- attenuator
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к управляемым ступенчатым аттенюаторам, предназначенным для изменения коэффициента передачи СВЧ-сигнала.The invention relates to microwave technology, in particular to controlled step attenuators designed to change the transmission coefficient of the microwave signal.
Известен аттенюатор [1], состоящий из передающей линии с минимальными потерями пропускания («прямой» путь) и передающей линии с заданным фиксированным ослаблением («обходной» путь). «Прямой» путь содержит отрезок линии, подключаемый к передающей линии с помощью пары диодов, соединенных одноименными электродами. «Обходной» путь содержит резистивный блок. Одно плечо резистивного блока заземлено по СВЧ, два других подключены к передающей линии с помощью пары диодов, соединенных одноименными электродами и в обратной полярности к первой паре диодов.Known attenuator [1], consisting of a transmission line with minimal transmission loss ("direct" path) and a transmission line with a given fixed attenuation ("bypass" path). The “direct” path contains a line segment connected to the transmission line using a pair of diodes connected by the same electrodes. The "bypass" path contains a resistive block. One arm of the resistive unit is grounded by microwave, the other two are connected to the transmission line using a pair of diodes connected by the same electrodes and in reverse polarity to the first pair of diodes.
Ступенчатое изменение коэффициента передачи СВЧ-сигнала достигается попеременным подключением к входу и выходу устройства «прямого» или «обходного» пути.A step-wise change in the microwave signal transfer coefficient is achieved by alternately connecting a “direct” or “bypass” path to the input and output of the device.
Недостатками таких устройств являются:The disadvantages of such devices are:
- дополнительные потери в диодах, подключающих «прямой» путь;- additional losses in the diodes connecting the "direct" path;
- недостаточная развязка по «прямому» пути из-за собственных емкостей диодов.- Insufficient isolation on the “direct” path due to the own capacities of the diodes.
Наиболее близким к изобретению (прототипом) является управляемый ступенчатый аттенюатор [2], вход и выход которого образованы параллельным соединением двух отрезков линии передачи, один из которых содержит блок ослабления сигнала, подключенный через диоды («обходной» путь), а второй содержит три последовательно соединенных четвертьволновых отрезка линии передачи, шунтированных в точках соединения по СВЧ диодами («прямой» путь).Closest to the invention (prototype) is a stepped attenuator [2], the input and output of which are formed by parallel connection of two segments of the transmission line, one of which contains a signal attenuation unit connected through diodes (a "bypass" path), and the second contains three in series connected quarter-wave segments of the transmission line, shunted at the connection points by microwave diodes (“direct” path).
По сравнению с [1] управляемый ступенчатый аттенюатор [2] обеспечивает пониженные потери пропускания и высокую развязку между входом и выходом по «прямому» пути.Compared with [1], the controlled step attenuator [2] provides reduced transmission losses and high isolation between the input and output along the “direct” path.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- недостаточная развязка по «обходному» пути из-за собственных емкостей диодов, вследствие чего растут начальные потери аттенюатора;- insufficient isolation on the "roundabout" path due to the diode's own capacitance, as a result of which the initial attenuator losses increase;
- различие фазочастотных характеристик (ФЧХ) в «прямом» и «обходном» пути из-за наличия в «обходном» пути проходных диодов.- the difference in phase-frequency characteristics (PFC) in the “direct” and “bypass” paths due to the presence of loop-through diodes in the “bypass” path.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, выражается в снижении начальных потерь аттенюатора, в уменьшении различия ФЧХ «прямого» и «обходного» и упрощении расчета ФЧХ аттенюатора при проектировании.The technical result obtained by carrying out the invention is expressed in reducing the initial attenuator losses, in reducing the difference in the phase response of the “direct” and “bypass” and simplifying the calculation of the phase response of the attenuator during design.
Указанный технический результат достигается тем, что управляемый ступенчатый аттенюатор, вход и выход которого образованы параллельным соединением двух отрезков линии передачи, один из которых выполнен в виде трех последовательно соединенных четвертьволновых отрезков линии, шунтированных по СВЧ в точках соединения диодами, включенными по постоянному току в одной полярности на расстоянии четверти длины волны по отношению к входу и выходу, второй отрезок линии передачи содержит блок ослабления сигнала. Блок ослабления включен на одинаковом расстоянии от входа и выхода. Второй отрезок линии передачи шунтирован по СВЧ диодами, включенными по постоянному току в одной полярности на расстоянии четверти длины волны от входа и выхода, причем к свободным электродам всех диодов подключены четвертьволновые отрезки линии.The specified technical result is achieved by the fact that the controlled step attenuator, the input and output of which is formed by parallel connection of two segments of the transmission line, one of which is made in the form of three series-connected quarter-wave segments of the line, shunted along the microwave at the connection points by diodes connected by direct current in one polarity at a distance of a quarter of the wavelength with respect to the input and output, the second segment of the transmission line contains a signal attenuation unit. The attenuation unit is turned on at the same distance from the input and output. The second segment of the transmission line is shunted by microwave diodes connected in direct current in the same polarity at a distance of a quarter of the wavelength from the input and output, and quarter-wave segments of the line are connected to the free electrodes of all diodes.
Причинно-следственные связи признаков изобретения с техническим результатом выражаются в следующем: диоды, включенные на расстоянии четверти длины волны от входа и выхода, с подключенными к ним четвертьволновыми отрезками линии создают на входе и выходе режим холостого хода для второго отрезка линии передачи. При этом не вносятся дополнительные потери при прохождении сигнала по первому отрезку линии передачи. Выбор длины второго отрезка позволяет оптимизировать схему по минимальному различию ФЧХ первого и второго отрезков линии передачи.Causal relationships of the features of the invention with the technical result are expressed in the following: diodes connected at a quarter wavelength distance from the input and output, with the quarter-wave segments of the line connected to them, create an idle mode for the second segment of the transmission line at the input and output. In this case, additional losses are not introduced when the signal passes along the first segment of the transmission line. The choice of the length of the second segment allows you to optimize the circuit for the minimum difference in the phase response of the first and second segments of the transmission line.
Блок ослабления включен на одинаковом расстоянии от входа и выхода, что позволяет получить лучшие амплитудно-частотные характеристики.The attenuation unit is turned on at the same distance from the input and output, which makes it possible to obtain better amplitude-frequency characteristics.
Изобретение поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого управляемого ступенчатого аттенюатора, где:Figure 1 presents a diagram of the proposed controlled step attenuator, where:
вход аттенюатора 1;attenuator input 1;
выход аттенюатора 2;attenuator output 2;
первый отрезок линии передачи, выполненный в виде трех последовательно включенных четвертьволновых отрезков линии передачи 3;the first segment of the transmission line, made in the form of three serially connected quarter-wave segments of the transmission line 3;
диоды 4, шунтирующие первый отрезок линии передачи по СВЧ, включенные по постоянному току в одной полярности;diodes 4, shunting the first segment of the microwave transmission line, connected by direct current in the same polarity;
второй отрезок линии передачи 5;the second segment of the transmission line 5;
блок ослабления сигнала 6, включенный на одинаковом расстоянии от входа 1 и выхода 2;signal attenuation unit 6 included at the same distance from input 1 and output 2;
диоды 7, шунтирующие по СВЧ второй отрезок линии передачи 5, включенные на расстоянии четверти длины волны от входа 1 и выхода 2;diodes 7, shunting on microwave the second segment of the transmission line 5, included at a distance of a quarter of the wavelength from input 1 and output 2;
четвертьволновые отрезки линии передачи 8, подключенные к свободным электродам диодов 4 и 7;quarter-wave segments of the transmission line 8 connected to the free electrodes of the diodes 4 and 7;
Предлагаемый управляемый ступенчатый аттенюатор работает следующим образом.The proposed controlled step attenuator operates as follows.
В режиме «пропускание» питание подается на диоды 7, при этом диоды 4 закрыты и не вносят дополнительных потерь в первый отрезок линии передачи 3, а диоды 7 открыты и создают режим холостого хода для второго отрезка линии передачи 5 на входе 1 и выходе 2, сигнал проходит от входа 1 к выходу 2 по первому отрезку линии передачи 3 практически без потерь.In the “transmission” mode, power is supplied to the diodes 7, while the diodes 4 are closed and do not introduce additional losses to the first segment of transmission line 3, and the diodes 7 are open and create an idle mode for the second segment of transmission line 5 at input 1 and output 2, the signal passes from input 1 to output 2 along the first segment of transmission line 3 with virtually no loss.
В режиме «ослабление» питание подается на диоды 4, которые открыты и создают режим холостого хода для первого отрезка линии передачи 3 на входе 1 и выходе 2, а диоды 7 закрыты и не вносят дополнительных потерь во второй отрезок линии передачи 5, по которому сигнал проходит от входа 1 к выходу 2 с фиксированным ослаблением, заданным блоком ослабления сигнала 6. Четвертьволновые отрезки линии передачи 8 создают режим короткого замыкания по СВЧ для открытых диодов 7 или 4 в режимах «пропускание» или «ослабление» соответственно.In the “attenuation” mode, power is supplied to the diodes 4, which are open and create an idle mode for the first segment of the transmission line 3 at input 1 and output 2, and the diodes 7 are closed and do not introduce additional losses into the second segment of transmission line 5, through which the signal passes from input 1 to output 2 with a fixed attenuation specified by the signal attenuation unit 6. The quarter-wave segments of the transmission line 8 create a microwave short circuit for open diodes 7 or 4 in the transmission or attenuation modes, respectively.
Осуществление изобретения обеспечивает выполнение управляемого ступенчатого аттенюатора Х-диапазона с вносимыми потерями 0,3 дБ, что в 1.5-2 раза ниже по сравнению с прототипом. Различие ФЧХ в режимах «пропускание» и «ослабление» не более 5 градусов при фиксированном ослаблении 15 дБ и ширине полосы до 10%.The implementation of the invention provides a controlled step attenuator of the X-band with an insertion loss of 0.3 dB, which is 1.5-2 times lower compared to the prototype. The difference in the phase response in the transmission and attenuation modes is not more than 5 degrees with a fixed attenuation of 15 dB and a bandwidth of up to 10%.
Источники информацииInformation sources
1. Патент США №4138637, МКИ Н01Р 1/22, опубл. 06.02.1979, фиг.5.1. US Patent No. 4138637, MKI H01P 1/22, publ. 02/06/1979, Fig. 5.
2. Патент на изобретение №2234169, МКИ Н01Р 1/22, фиг.2.2. Patent for invention No. 2234169, MKI H01P 1/22, Fig.2.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011115584/07A RU2459322C1 (en) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | Controlled stepped attenuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011115584/07A RU2459322C1 (en) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | Controlled stepped attenuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2459322C1 true RU2459322C1 (en) | 2012-08-20 |
Family
ID=46936825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011115584/07A RU2459322C1 (en) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | Controlled stepped attenuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2459322C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1053193A1 (en) * | 1982-06-07 | 1983-11-07 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Electrically controlled attenuator |
| RU2234169C1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" | Controllable step attenuator |
| RU39974U1 (en) * | 2004-04-26 | 2004-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт "Кварц" | ATTENUATOR ELECTRICALLY CONTROLLED |
| RU2400875C1 (en) * | 2009-10-19 | 2010-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Controlled step attenuator |
-
2011
- 2011-04-20 RU RU2011115584/07A patent/RU2459322C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1053193A1 (en) * | 1982-06-07 | 1983-11-07 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Electrically controlled attenuator |
| RU2234169C1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" | Controllable step attenuator |
| RU39974U1 (en) * | 2004-04-26 | 2004-08-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт "Кварц" | ATTENUATOR ELECTRICALLY CONTROLLED |
| RU2400875C1 (en) * | 2009-10-19 | 2010-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Controlled step attenuator |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| W02008118046 A1, 02.10.2008. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6912559B2 (en) | System for scaleable qubit drive and read | |
| JP6652970B2 (en) | Transmission line anti-reflection filter | |
| TW200807797A (en) | Power combiner or divider | |
| US11599819B2 (en) | Routing quantum signals in the microwave domain using time dependent switching | |
| CN104852706A (en) | Low additional phase shift digital attenuator | |
| Zhang et al. | Reconfigurable pico-pulse generator for UWB applications | |
| RU2459322C1 (en) | Controlled stepped attenuator | |
| CN104466333A (en) | Three-port high isolation equal division power distributor integrated with filtering function | |
| RU2400875C1 (en) | Controlled step attenuator | |
| RU2517248C1 (en) | Controlled stepped attenuator | |
| CN107959097B (en) | Road-spacing release-type broadband high-power radial power divider | |
| RU2461920C1 (en) | Broadband microwave attenuator with continuous control | |
| RU2639992C1 (en) | Discrete microwave phase shifter | |
| CN110798175B (en) | Broadband linear phase filter based on negative group delay circuit | |
| RU119961U1 (en) | RADIO TRANSMISSION DEVICE | |
| CN204992586U (en) | Second order three -phase four -wire active power filter device output filter | |
| CN108376820B (en) | Design method of power divider | |
| RU2449430C1 (en) | Diode microwave signal power limiter | |
| TWI513094B (en) | RF power combination / distributor | |
| RU2401488C1 (en) | Two-channel shf switch | |
| RU2234169C1 (en) | Controllable step attenuator | |
| CN202435357U (en) | Wideband high-power coupler for digital television transmitter | |
| RU148929U1 (en) | DIVIDER WITH ADJUSTABLE DIVISION FACTOR | |
| Tang et al. | Design and optimization of an arbitrarily segmented traveling wave electrode for an ultrahigh speed electroabsorption modulator | |
| RU2472259C1 (en) | Power divider |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160225 |