RU2517722C1 - Shf protective device - Google Patents
Shf protective device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2517722C1 RU2517722C1 RU2012157393/08A RU2012157393A RU2517722C1 RU 2517722 C1 RU2517722 C1 RU 2517722C1 RU 2012157393/08 A RU2012157393/08 A RU 2012157393/08A RU 2012157393 A RU2012157393 A RU 2012157393A RU 2517722 C1 RU2517722 C1 RU 2517722C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transmission line
- field
- segment
- schottky barrier
- effect transistor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электронной технике, а именно к защитным устройствам СВЧ на полупроводниковых приборах.The invention relates to electronic equipment, namely to microwave protective devices on semiconductor devices.
Основными параметрами защитного устройства СВЧ являются:The main parameters of the microwave protection device are:
- рабочая полоса частот,- working frequency band,
- прямые потери СВЧ в открытом его состоянии,- direct microwave losses in its open state,
- допустимая входная мощность или модуль коэффициента затухания сигнала СВЧ в закрытом состоянии.- permissible input power or module attenuation coefficient of the microwave signal in the closed state.
Известно защитное устройство СВЧ, содержащее центральный проводник и полупроводниковый прибор - pin-диод, в котором pin-диод подключен непосредственно к центральному проводнику [1].A microwave protective device is known, comprising a central conductor and a semiconductor device — a pin diode, in which the pin diode is connected directly to the center conductor [1].
Недостатками этого защитного устройства СВЧ являются:The disadvantages of this microwave protection device are:
большие прямые потери, поскольку включенный непосредственно в линию передачи pin-диод имеет сравнительно большие потери мощности СВЧ,large direct losses, since a pin diode connected directly to the transmission line has a relatively large microwave power loss,
узкая рабочая полоса частот, поскольку pin-диод имеет емкостное реактивное сопротивление,narrow working frequency band, since the pin diode has a capacitive reactance,
и слабая защищенность pn-диода от прямого воздействия на него мощности СВЧ.and poor protection of the pn diode from direct exposure to microwave power.
Известно защитное устройство СВЧ, содержащее центральный проводник, соединенный с ним отрезок линии передачи и pin-диод, расположенный на конце линии передачи.A microwave protective device is known, comprising a central conductor, a segment of a transmission line connected to it, and a pin diode located at the end of the transmission line.
В которое с целью увеличения допустимой входной мощности дополнительно введен резистор, а отрезок линии передачи выполнен в виде двух связанных линий, на конце одной линии расположен pin-диод, а на конце другой - резистор, включенный параллельно pin-диоду, при этом длина связанных линий равнаIn which, in order to increase the allowable input power, a resistor is additionally introduced, and the segment of the transmission line is made in the form of two connected lines, a pin diode is located at the end of one line, and a resistor connected parallel to the pin diode is located at the end of the line, while the length of the connected lines is equal to
l=λ0×(2k+1)/4, l = λ 0 × (2k + 1) / 4,
гдеWhere
λ0 - длина волны на центральной частоте,λ 0 - wavelength at the center frequency,
k=0, 1, 2,… [2] - прототип.k = 0, 1, 2, ... [2] is the prototype.
Данное защитное устройство СВЧ благодаря включению pin-диода в центральный проводник через отрезок линии передачи позволило несколько снизить прямые потери и защитить pin-диод от прямого воздействия на него мощности СВЧ.Due to the inclusion of a pin diode in the central conductor through a segment of the transmission line, this microwave protective device has made it possible to slightly reduce direct losses and protect the pin diode from direct exposure to microwave power.
Однако использование отрезка связанных линий передачи определяетHowever, the use of a segment of connected transmission lines
во-первых, узкую рабочую полосу частот, иfirstly, a narrow working frequency band, and
во-вторых, большие прямые потери и особенно в диапазоне миллиметровых длин волн.secondly, large direct losses and especially in the range of millimeter wavelengths.
Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение допустимой входной мощности, расширение рабочей полосы частот и снижение прямых потерь СВЧ.The technical result of the claimed invention is to increase the allowable input power, expand the working frequency band and reduce direct microwave losses.
Технический результат достигается заявленным защитным устройством СВЧ, содержащим центральный проводник, один конец которого предназначен для входа сигнала СВЧ, другой - для выхода, соединенный с ним отрезок линии передачи, полупроводниковый прибор, соединенный с другим концом отрезка линии передачи, резистор.The technical result is achieved by the claimed microwave protective device containing a central conductor, one end of which is intended for the input of the microwave signal, the other is for output, a segment of a transmission line connected to it, a semiconductor device connected to the other end of a segment of a transmission line, a resistor.
В защитное устройство дополнительно введены второй отрезок линии передачи, второй полупроводниковый прибор, две одинаковые индуктивности, два одинаковых резистора,A second segment of the transmission line, a second semiconductor device, two identical inductances, two identical resistors, are additionally introduced into the protective device
при этом оба отрезка линии передачи выполнены в виде отрезков одиночной линии передачи, каждый длиной, равной одной восьмой длины волны в отрезке линии передачи на центральной частоте рабочей полосы частот, и волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению центрального проводника,in this case, both segments of the transmission line are made in the form of segments of a single transmission line, each with a length equal to one eighth of the wavelength in the segment of the transmission line at the central frequency of the working frequency band, and wave impedance equal to the wave impedance of the central conductor,
в качестве полупроводниковых приборов используют полевые транзисторы с барьером Шотки,as semiconductor devices, field-effect transistors with a Schottky barrier are used,
при этом величина каждой индуктивности L (Гн) равнаthe magnitude of each inductance L (H) is equal to
гдеWhere
CT - выходная емкость полевого транзистора с барьером Шотки, Ф,C T - output capacitance of a field effect transistor with a Schottky barrier, F,
π - число, равное 3,1415,π is a number equal to 3.1415,
f0 - центральная частота рабочей полосы частот, Гц,f 0 - the center frequency of the working frequency band, Hz,
первый резистор выполнен с сопротивлением R (Ом), равнымthe first resistor is made with a resistance R (Ohms) equal to
R=60×[exp(-0,2×Аз)-1], R = 60 × [exp (-0.2 × Az) -1],
гдеWhere
Аз - модуль заданной величины затухания на центральной частоте рабочей полосы частот, дБ;Az - the module of a given amount of attenuation at the central frequency of the working frequency band, dB;
exp(x) - экспоненциальная функция от аргумента х,exp (x) is an exponential function of the argument x,
одинаковые второй и третий резисторы выполнены с сопротивлением, на порядок большим волнового сопротивления центрального проводника,the same second and third resistors are made with resistance, an order of magnitude greater than the wave impedance of the Central conductor,
при этом один конец первой индуктивности соединен со стоком первого полевого транзистора с барьером Шотки и с другим концом первого отрезка линии передачи, другой ее конец соединен с его истоком и с одним концом второго отрезка линии передачи, другой его конец соединен со стоком второго полевого транзистора с барьером Шотки и с одними концами второй индуктивности и первого резистора, другие концы которых заземлены, исток второго полевого транзистора с барьером Шотки заземлен, затвор каждого полевого транзистора с барьером Шотки соединен через одинаковые второй и третий резисторы соответственно с источником управляющего постоянного напряжения.wherein one end of the first inductance is connected to the drain of the first field-effect transistor with a Schottky barrier and to the other end of the first segment of the transmission line, its other end is connected to its source and to one end of the second segment of the transmission line, its other end is connected to the drain of the second field-effect transistor with the Schottky barrier and with one end of the second inductance and the first resistor, the other ends of which are grounded, the source of the second field-effect transistor with the Schottky barrier is grounded, the gate of each field-effect transistor with the Schottky barrier is connected through the identical second and third resistors, respectively, to a source of constant voltage control.
Раскрытие сущности изобретения.Disclosure of the invention.
Совокупность существенных признаков заявленного защитного устройства СВЧ, а именно:The set of essential features of the claimed microwave protection device, namely:
Введение в защитное устройство СВЧ второго полупроводникового прибора позволит перераспределить входную мощность между двумя полупроводниковыми приборами и тем самым увеличить допустимую входную мощность защитного устройства СВЧ.Introduction to the microwave protection device of the second semiconductor device will allow you to redistribute the input power between the two semiconductor devices and thereby increase the allowable input power of the microwave protection device.
А использование в качестве каждого полупроводникового прибора полевого транзистора с барьером Шотки, который по сравнению с pin-диодомAnd the use as each semiconductor device of a field effect transistor with a Schottky barrier, which is compared with a pin diode
во-первых, является более широкополосным полупроводниковым прибором за счет наличия третьего электрода - затвора и связанного с этим распределением емкости между тремя электродами на составляющие, включенные внутри прибора по параллельно-последовательной схеме, что тем самым приводит в конечном счете к снижению величины суммарной внутренней емкости и, как следствие, расширению рабочей полосы частот защитного устройства СВЧ,firstly, it is a wider semiconductor device due to the presence of the third electrode - the gate and the associated distribution of the capacitance between the three electrodes into the components included inside the device in a parallel-serial circuit, which ultimately leads to a decrease in the total internal capacitance and, as a result, the expansion of the working frequency band of the microwave protection device,
во-вторых, имеет значительно меньшие внутренние сопротивления и особенно в диапазоне миллиметровых длин волн за счет использования полупроводникового материала - арсенида галлия, имеющего более высокую подвижность по сравнению с кремнием, из которого выполнен pin-диод, и, как следствие, снижение величины прямых потерь защитного устройства СВЧ.secondly, it has significantly lower internal resistances, and especially in the millimeter wavelength range due to the use of a semiconductor material - gallium arsenide, which has higher mobility compared to silicon, of which the pin diode is made, and, as a result, a decrease in direct losses microwave protection device.
Введение в защитное устройство СВЧ второго отрезка линии передачи и включение его последовательно первому и второму полевым транзисторам с барьером Шотки обеспечит реализацию последовательного соединения полевых транзисторов с барьером Шотки, необходимого для перераспределения входной мощности между двумя полевыми транзисторами с барьером Шотки и, как следствие, увеличение допустимой входной мощности защитного устройства СВЧ.Introduction to the microwave protection device of the second segment of the transmission line and its sequential inclusion of the first and second field-effect transistors with a Schottky barrier will ensure the serial connection of field-effect transistors with a Schottky barrier, necessary for the redistribution of input power between two field-effect transistors with a Schottky barrier and, as a result, an increase in the permissible input power microwave protection device.
Выполнение отрезков линии передачиTransmission line segments
во-первых, в виде отрезков одиночной линии передачи вместо отрезка связанных линий передачи обеспечит исключение безвозвратных потерь мощности, обусловленных связанными линиями передачи, область связи в которых является открытой для излучения электромагнитных волн в пространство и, как следствие, снижение прямых потерь СВЧ защитного устройства СВЧ,firstly, in the form of segments of a single transmission line, instead of a segment of coupled transmission lines, it will ensure the elimination of irretrievable power losses due to coupled transmission lines, the communication area in which is open for the emission of electromagnetic waves into space and, as a result, a decrease in direct losses of the microwave protection device of the microwave ,
во-вторых, длиной, равной одной восьмой длины волны на средней частоте рабочей полосы частот, обеспечит разнесение резонансных частот от средней частоты рабочей полосы частот и, как следствие, снижение величины прямых потерь СВЧ и расширение рабочей полосы частот защитного устройства СВЧ, иsecondly, with a length equal to one-eighth of the wavelength at the middle frequency of the working frequency band, it will provide a separation of resonant frequencies from the average frequency of the working frequency band and, as a result, reducing the direct microwave losses and expanding the working frequency band of the microwave protection device, and
в-третьих, величиной волнового сопротивления, равной величине волнового сопротивления центрального проводника, обеспечит лучшее согласование между линиями передачи с одинаковыми волновыми сопротивлениями, а также исключение влияния неоднородностей, возникающих в местах соединения первого отрезка линии передачи и центрального проводника и, как следствие, снижение величины прямых потерь СВЧ.thirdly, the value of wave impedance equal to the value of wave impedance of the central conductor will provide better coordination between transmission lines with the same wave impedances, as well as eliminating the influence of inhomogeneities that occur at the junction of the first segment of the transmission line and the central conductor and, as a result, reducing the value direct microwave losses.
Введение в защитное устройство СВЧ двух индуктивностей с указанными их величинами, каждая из которых включена параллельно соответствующему полевому транзистору с барьером Шотки, обеспечит в рабочей полосе частотThe introduction into the microwave protection device of two inductors with their indicated values, each of which is connected in parallel with the corresponding field-effect transistor with a Schottky barrier, will provide in the working frequency band
во-первых, компенсацию выходной емкости полевого транзистора с барьером Шотки иfirstly, the compensation of the output capacitance of a field effect transistor with a Schottky barrier and
во-вторых, согласование его внутреннего сопротивления с волновым сопротивлением центрального проводника и тем самым - реализацию оптимальных величин параметров защитного устройства СВЧ и, как следствие, расширение рабочей полосы частот и снижение величины прямых потерь СВЧ.secondly, the coordination of its internal resistance with the wave impedance of the central conductor and thereby the realization of the optimal values of the parameters of the microwave protection device and, as a result, the expansion of the working frequency band and the reduction of direct microwave losses.
Первый резистор, выполненный с указанной величиной сопротивления, позволит реализовать оптимальные величины параметров защитного устройства СВЧ и, как следствие, увеличение допустимой входной мощности, расширение рабочей полосы частот и снижение величины прямых потерь СВЧ.The first resistor, made with the specified resistance value, will allow to realize the optimal values of the parameters of the microwave protection device and, as a result, increase the permissible input power, expand the working frequency band and reduce the direct microwave losses.
Введение дополнительно двух одинаковых резисторов второго и третьего, включенных в соответствующие цепи затворов двух полевых транзисторов с барьером Шотки, обеспечит существенное снижение величины токов утечки через затворы полевых транзисторов с барьером Шотки и, как следствие, снижение величины прямых потерь СВЧ.The introduction of two additional identical second and third resistors, included in the corresponding gate circuits of two field-effect transistors with a Schottky barrier, will significantly reduce the leakage currents through the gates of field-effect transistors with a Schottky barrier and, as a result, reduce the magnitude of direct microwave losses.
Итак, как видно из вышесказанного предложенная совокупность существенных признаков защитного устройства СВЧ в полной мере обеспечит указанный выше технический результат, а именно увеличение допустимой входной мощности, расширение рабочей полосы частот и снижение прямых потерь СВЧ.So, as can be seen from the foregoing, the proposed set of essential features of a microwave protection device will fully provide the technical result indicated above, namely, an increase in the allowable input power, an expansion of the working frequency band and a decrease in direct microwave losses.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 дана топология заявленного защитного устройства СВЧ,Figure 1 gives the topology of the claimed microwave protection device,
гдеWhere
- центральный проводник - 1, один конец которого предназначен для входа сигнала СВЧ - 2, другой - для выхода - 3,- the central conductor - 1, one end of which is intended for the input of the microwave signal - 2, the other - for the output - 3,
- отрезок линии передачи - 4,- the length of the transmission line is 4,
- полупроводниковый прибор - полевой транзистор с барьером Шотки - 5,- semiconductor device - field effect transistor with a Schottky barrier - 5,
- первый резистор - 6,- the first resistor is 6,
- второй отрезок линии передачи - 7,- the second segment of the transmission line is 7,
- второй полупроводниковый прибор - полевой транзистор с барьером Шотки - 8,- the second semiconductor device is a field effect transistor with a Schottky barrier - 8,
- две одинаковые индуктивности - 9, 10 соответственно,- two identical inductances - 9, 10, respectively,
- одинаковые второй и третий резисторы - 11, 12 соответственно,- the same second and third resistors - 11, 12, respectively,
- источник управляющего постоянного напряжения -13.- source of control direct voltage -13.
На фиг.2 дана его принципиальная схема.Figure 2 shows its circuit diagram.
На фиг.3 даны зависимости от частоты прямых потерь СВЧ.Figure 3 shows the dependence on the frequency of direct microwave losses.
На фиг.4 даны зависимости от частоты модуля коэффициента затухания.Figure 4 shows the dependence on the frequency of the module attenuation coefficient.
Пример конкретного выполнения заявленного защитного устройства СВЧ.An example of a specific implementation of the claimed microwave protection device.
Все элементы защитного устройства СВЧ выполнены в монолитно интегральном исполнении на полупроводниковой подложке из арсенида галлия толщиной, равной 0,1 мм с использованием классической тонкопленочной технологии.All elements of the microwave protection device are made in integral integral design on a semiconductor substrate of gallium arsenide with a thickness of 0.1 mm using the classic thin-film technology.
Центральный проводник 1 выполнен одинаковой шириной, равной 0,08 мм (50 Ом).The Central conductor 1 is made of the same width equal to 0.08 mm (50 Ohms).
Отрезки линии передачи 4, 7 выполнены каждый длиной 0,35 мм и шириной 0,08 мм, что соответствует длине, равной одной восьмой длины волны в отрезке линии передачи на центральной частоте рабочей полосы частот, и волновому сопротивлению, равному удвоенному значению волнового сопротивления центрального проводника (50 Ом).The segments of the
Полупроводниковые приборы 5, 8 выполнены в виде полевого транзистора с барьером Шотки.Semiconductor devices 5, 8 are made in the form of a field effect transistor with a Schottky barrier.
Первый резистор 6 выполнен с сопротивлением R, равным 180 Ом (согласно выражению R=60×[exp(-0,2×Аз)-1] при Аз, равном -8 дБ).The
Обе одинаковые индуктивности 9, 10 выполнены величиной L, равной 0,5 нГн (согласно выражению
При этомWherein
один конец первой индуктивности 9 соединен со стоком первого полевого транзистора с барьером Шотки 5 и с другим концом первого отрезка линии передачи 4, другой ее конец соединен с его истоком и с одним концом второго отрезка линии передачи 7, другой его конец соединен со стоком второго полевого транзистора с барьером Шотки 8 и с одними концами второй индуктивности 10 и первого резистора 6, другие концы которых заземлены, исток второго полевого транзистора с барьером Шотки заземлен, затвор каждого полевого транзистора с барьером Шотки 5, 8 соединен через соответствующие одинаковые второй 11 и третий 12 резисторы с источником управляющего постоянного напряжения 13.one end of the first inductance 9 is connected to the drain of the first field-effect transistor with a Schottky barrier 5 and to the other end of the first segment of the
Защитное устройство СВЧ работает следующим образом.The microwave protection device operates as follows.
При подаче на затвор каждого полевого транзистора с барьером Шотки 5 и 8 от источника управляющего постоянного напряжения 13 напряжения, равного 0 В, каждый полевой транзистор с барьером Шотки откроется, через него потечет постоянный ток.When each field-effect transistor with a Schottky barrier 5 and 8 is supplied to the gate from a source of control direct voltage 13 of a voltage of 0 V, each field-effect transistor with a Schottky barrier opens, a direct current flows through it.
При этом полное сопротивление ZT между стоком и истоком каждого полевого транзистора с барьером Шотки будет носить резистивный характер и его величина будет существенно (на два порядка) меньше сопротивления R первого резистора 6, так что сопротивление этого резистора, включенного параллельно малому сопротивлению ZT второго полевого транзистора с барьером Шотки 8, не будет влиять на работу защитного устройства СВЧ.In this case, the total resistance Z T between the drain and the source of each field-effect transistor with a Schottky barrier will be resistive and its value will be significantly (two orders of magnitude) lower than the resistance R of the
Индуктивные сопротивления, обусловленные дополнительно введенными одинаковыми индуктивностями 9 и 10 с заявленными их величинами в рабочей полосе частот, компенсируются отрезками линии передачи 4 и 7 с заявленными их длинами и волновыми сопротивлениями.Inductance due to additionally introduced the same inductances 9 and 10 with their declared values in the working frequency band are compensated by segments of the
Малое сопротивление первого полевого транзистора с барьером Шотки 5 закоротит второй конец отрезка линии передачи 4 и первый конец второго отрезка линии передачи 7. При этом общая длина отрезков линии передачи будет равна сумме их длин, то есть при заявленных величинах длин отрезков линии передачи - четверти длины волны в линии передачи.The small resistance of the first field-effect transistor with a Schottky barrier 5 shorts the second end of the length of the
При этом общее сопротивление первого резистора 6 и параллельно включенного ему малое сопротивление второго полевого транзистора с барьером Шотки 8, трансформированное к центральному проводнику 1 параллельно входу 2 и выходу 3 защитного устройства СВЧ, будет максимально большим и тем самым величина прямых потерь СВЧ - минимальной.In this case, the total resistance of the
При подаче на затвор каждого полевого транзистора с барьером Шотки 5 и 8 от источника управляющего постоянного напряжения 13 напряжения, равного напряжению отсечки - минус 2,5 В, полевые транзисторы с барьером Шотки закроются, через них постоянный ток течь не будет.When each field-effect transistor with a Schottky barrier 5 and 8 is supplied to the gate from a source of control constant voltage 13, a voltage equal to the cut-off voltage is minus 2.5 V, field-effect transistors with a Schottky barrier will close, and no direct current will flow through them.
При этом сопротивление ZT между стоком и истоком каждого полевого транзистора с барьером Шотки будет носить емкостной характер. Эти сопротивления в рабочей полосе частот компенсируются:In this case, the resistance Z T between the drain and the source of each field-effect transistor with a Schottky barrier will be capacitive in nature. These resistances in the working frequency band are compensated by:
во-первых, индуктивным сопротивлениям соответствующей индуктивности 9 и 10 с заявленной величиной,firstly, inductive resistances of the corresponding inductance 9 and 10 with the declared value,
во-вторых, соответствующим отрезком линии передачи 4 и 7 с заявленной их длиной и волновым сопротивлением.secondly, the corresponding segment of the
При этом сопротивление первого резистора 6 на другом конце второго отрезка линии передачи 7 трансформируется через этот отрезок линии передачи и первый отрезок линии передачи 4 к центральному проводнику 1 параллельно входу 2 и выходу 3 защитного устройства СВЧ в величину, обеспечивающую заданное значение модуля коэффициента затухания на центральной частоте рабочей полосы частот.In this case, the resistance of the
На изготовленных образцах защитного устройства СВЧ были измерены:On the manufactured samples of the microwave protection device were measured:
зависимости от частоты прямых потерь СВЧ (фиг.3) и зависимости от частоты модуля коэффициента затухания (фиг.4).depending on the frequency of direct microwave losses (Fig. 3) and on the frequency of the module of the attenuation coefficient (Fig. 4).
Как видно из фиг.3 и 4 заявленное защитное устройство СВЧ обеспечит:As can be seen from figure 3 and 4 of the claimed microwave protection device will provide:
- возможность работы в восьми миллиметровом диапазоне длин волн (31-41 ГГц),- the ability to work in the eight millimeter wavelength range (31-41 GHz),
- расширение рабочей полосы частот до 10 ГГц,- extension of the working frequency band to 10 GHz,
- снижение прямых потерь СВЧ до 0,6 дБ,- reduction of direct microwave losses to 0.6 dB,
- увеличение допустимой входной мощности примерно в 2 раза (увеличение модуля коэффициента затухания примерно в 1,4 раза).- an increase in the allowable input power by about 2 times (increase in the attenuation coefficient module by about 1.4 times).
Таким образом, заявленное защитное устройство СВЧ позволит по сравнению с прототипом расширить рабочую полосу частот примерно в 1,5 раза, снизить прямые потери СВЧ примерно в 1,3 раза, увеличить допустимую входную мощность примерно в 2 раза.Thus, the claimed microwave protection device will allow, in comparison with the prototype, to expand the operating frequency band by about 1.5 times, reduce direct microwave losses by about 1.3 times, and increase the allowable input power by about 2 times.
Источники информацииInformation sources
1. Вайсблат А.В. Коммутационные устройства СВЧ на полупроводниковых диодах. // М: Радио и связь. - 1987. - С.45.1. Weissblat A.V. Microwave switching devices on semiconductor diodes. // M: Radio and communications. - 1987. - P.45.
2. Патент РФ №2189670. Приоритет 09.08.2001 г. Опубл. 20.09.2002 г. Бюл. №26 - прототип.2. RF patent No. 2189670. Priority 08.08.2001 Publ. September 20, 2002 Bull. No. 26 is a prototype.
Claims (1)
,
где
L - величина каждой индуктивности, Гн,
CT - выходная емкость полевого транзистора с барьером Шотки, Ф,
π - число, равное 3,1415,
f0 - центральная частота рабочей полосы частот, Гц,
первый резистор выполнен с сопротивлением, равным
R=60×[exp(-0,2×Аз)-1],
где
R - сопротивление первого резистора, Ом,
Аз - модуль заданной величины затухания на центральной частоте рабочей полосы частот, дБ;
exp(x) - экспоненциальная функция от аргумента x,
одинаковые второй и третий резисторы выполнены с сопротивлением, на порядок большим волнового сопротивления центрального проводника, при этом один конец первой индуктивности соединен со стоком первого полевого транзистора с барьером Шотки и с другим концом первого отрезка линии передачи, другой ее конец соединен с его истоком и с одним концом второго отрезка линии передачи, другой его конец соединен со стоком второго полевого транзистора с барьером Шотки и с одними концами второй индуктивности и первого резистора, вторые концы которых заземлены, исток второго полевого транзистора с барьером Шотки заземлен, затвор каждого полевого транзистора с барьером Шотки соединен через одинаковые второй и третий резисторы соответственно с источником управляющего постоянного напряжения. Microwave protective device containing a central conductor, one end of which is intended for microwave signal input, the other is for output, a transmission line segment connected to it, a semiconductor device connected to the other end of a transmission line segment, a resistor, characterized in that a second segment of the transmission line, a second semiconductor device, two identical inductances, two identical resistors are additionally introduced into the protective device, while both segments of the transmission line are made in the form of segments of a single transmission line, each with a length equal to one eighth of the wavelength in the segment of the transmission line on the central frequency of the working frequency band, and wave impedance equal to the impedance of the central conductor, field-effect transistors with a Shot barrier are used as semiconductor devices ki, with each inductance equal to
,
Where
L is the magnitude of each inductance, H,
CT - output capacitance of a field effect transistor with a Schottky barrier, F,
π is a number equal to 3.1415,
f0 - the center frequency of the working frequency band, Hz,
the first resistor is made with a resistance equal to
R = 60 × [exp (-0.2 × Az) -1],
Where
R is the resistance of the first resistor, Ohm,
Az - the module of a given amount of attenuation at the central frequency of the working frequency band, dB;
exp (x) is an exponential function of the argument x,
identical second and third resistors are made with a resistance an order of magnitude greater than the wave impedance of the central conductor, while one end of the first inductance is connected to the drain of the first field-effect transistor with a Schottky barrier and to the other end of the first segment of the transmission line, its other end is connected to its source and one end of the second segment of the transmission line, its other end is connected to the drain of the second field-effect transistor with a Schottky barrier and with one end of the second inductance and the first resistor, the second ends of which grounded, the source of the second field-effect transistor with a Schottky barrier is grounded, the gate of each field-effect transistor with a Schottky barrier is connected through the same second and third resistors, respectively, to a source of control DC voltage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012157393/08A RU2517722C1 (en) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Shf protective device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012157393/08A RU2517722C1 (en) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Shf protective device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2517722C1 true RU2517722C1 (en) | 2014-05-27 |
Family
ID=50779652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012157393/08A RU2517722C1 (en) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Shf protective device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2517722C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4361819A (en) * | 1979-08-07 | 1982-11-30 | Thomson-Csf | Passive semiconductor power limiter formed on flat structure lines, and an ultra-high frequency circuit using such a limiter |
SU1608761A1 (en) * | 1988-07-01 | 1990-11-23 | Предприятие П/Я А-1067 | Protection device |
RU2025838C1 (en) * | 1991-06-06 | 1994-12-30 | Научно-исследовательский институт "Вектор" | Shf limiter |
RU2167480C2 (en) * | 1985-02-21 | 2001-05-20 | Государственное научно-производственное предприятие "Исток" | Superhigh-frequency protective device |
RU2189670C1 (en) * | 2001-08-09 | 2002-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" | Microwave protective device |
RU2332757C2 (en) * | 2006-10-26 | 2008-08-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Diode switch with increased microwave power |
US8198952B2 (en) * | 2007-06-05 | 2012-06-12 | Furuno Electric Co., Ltd. | High frequency limiter |
-
2012
- 2012-12-25 RU RU2012157393/08A patent/RU2517722C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4361819A (en) * | 1979-08-07 | 1982-11-30 | Thomson-Csf | Passive semiconductor power limiter formed on flat structure lines, and an ultra-high frequency circuit using such a limiter |
RU2167480C2 (en) * | 1985-02-21 | 2001-05-20 | Государственное научно-производственное предприятие "Исток" | Superhigh-frequency protective device |
SU1608761A1 (en) * | 1988-07-01 | 1990-11-23 | Предприятие П/Я А-1067 | Protection device |
RU2025838C1 (en) * | 1991-06-06 | 1994-12-30 | Научно-исследовательский институт "Вектор" | Shf limiter |
RU2189670C1 (en) * | 2001-08-09 | 2002-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" | Microwave protective device |
RU2332757C2 (en) * | 2006-10-26 | 2008-08-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Нижегородский Научно-Исследовательский Институт Радиотехники" | Diode switch with increased microwave power |
US8198952B2 (en) * | 2007-06-05 | 2012-06-12 | Furuno Electric Co., Ltd. | High frequency limiter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lee et al. | A broadband GaN pHEMT power amplifier using non-Foster matching | |
Kumar et al. | Distributed power amplifiers for RF and microwave communications | |
Momeni et al. | A high gain 107 GHz amplifier in 130 nm CMOS | |
Yu et al. | DC-30 GHz DPDT switch matrix design in high resistivity trap-rich SOI | |
Caverly | Microwave and RF semiconductor control device modeling | |
Keshavarz et al. | A quad-band distributed amplifier with E-CRLH transmission line | |
Moghadami et al. | A 205 GHz Amplifier With 10.5 dB Gain and $-$1.6 dBm Saturated Power Using 90 nm CMOS | |
Di et al. | A study of ESD-mmWave-switch co-design of 28GHz distributed travelling wave switch in 22nm FDSOI for 5G systems | |
Aggrawal et al. | Broadband power amplifier design by exploring design space of continuous class-F mode | |
RU2517722C1 (en) | Shf protective device | |
RU2367066C1 (en) | Microwave phase changer | |
Chaturvedi et al. | MESFET process based planar schottky diode and its application to passive power limiters | |
RU2461920C1 (en) | Broadband microwave attenuator with continuous control | |
RU2460183C1 (en) | Microwave phase changer | |
Yu et al. | A DC-50 GHz SPDT switch with maximum insertion loss of 1.9 dB in a commercial 0.13-μm SOI technology | |
RU2504871C1 (en) | Protective microwave device | |
RU2372695C1 (en) | Bandpass all-pass retunable shf filter | |
RU2314603C2 (en) | Microwave attenuator | |
RU2479079C1 (en) | Double-channel shf switch | |
Lee et al. | Advanced design of broadband distributed amplifier using a SiGe BiCMOS technology | |
RU2407115C1 (en) | Microwave attenuator with discrete variation of attenuation | |
Kim et al. | High power Ku-band T/R and SP4T switches in SOI CMOS | |
RU2420836C1 (en) | Microwave attenuator | |
Zhu et al. | Compact, High Power Capacity, and Low Insertion Loss Millimeter-Wave On-Chip Limiting Filter With GaAs PIN Technology | |
RU2321106C1 (en) | Microwave phase shifter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160225 |