RU2659302C1 - Multichannel microwave switch - Google Patents

Multichannel microwave switch Download PDF

Info

Publication number
RU2659302C1
RU2659302C1 RU2017123841A RU2017123841A RU2659302C1 RU 2659302 C1 RU2659302 C1 RU 2659302C1 RU 2017123841 A RU2017123841 A RU 2017123841A RU 2017123841 A RU2017123841 A RU 2017123841A RU 2659302 C1 RU2659302 C1 RU 2659302C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
outputs
segments
segment
diode
Prior art date
Application number
RU2017123841A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Петрович Петренко
Original Assignee
Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" filed Critical Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент"
Priority to RU2017123841A priority Critical patent/RU2659302C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2659302C1 publication Critical patent/RU2659302C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/10Auxiliary devices for switching or interrupting
    • H01P1/15Auxiliary devices for switching or interrupting by semiconductor devices

Landscapes

  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention relates to the field of microwave radio engineering and can be used in various radio engineering devices for switching the microwave signal from the input to one or several of the N outputs, for example, in antenna systems for alternately connecting to a common input, one or several antennas simultaneously to form additional directional patterns or an additional polarization vector. Multichannel microwave switch includes a section of the input transmission line to which the input is connected to the first end, two first-stage switching diodes are connected to the other end. To the second terminals of each diode, the ends of the connecting transmission line are connected at one end, to the other end of each of which are connected the first terminals of the two switching diode of the next stage, to the outputs of each of which are connected by the first ends of the trunk segment. First outputs of the switching diodes of each subsequent stage are connected to the second ends of the connecting lines of the previous stages. To the second terminals of each diode of the last stage are connected one end of the length of the output lines, to the second ends of which are connected the outputs of the switch. To the segments of the input and output lines, one leads of the control circuit inductance coils are connected. In this case, the second terminal of the coil connected to the input segment is grounded. Lengths of all segments of the connecting lines are equal to one tenth of the wavelength and to them are connected the outputs of the inductance coils of the control circuits. To the first end of the input segment, a commuting diode is connected with the first terminal, to the second terminal of which is connected at one end an open section of the line to which the inductance coil of the control circuit is connected. In this case, the lengths of the input and the open line segments are equal to one tenth of the wavelength.
EFFECT: present invention provides good matching when simultaneously switching the microwave signal of any two, four to N/2 from N outputs to a common input.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах для коммутации сигнала СВЧ с входа на один или на несколько из N выходов, например в антенных системах для поочередного подключения к общему входу по одной или одновременно по несколько антенн для формирования дополнительных диаграмм направленности или дополнительного вектора поляризации.The invention relates to the field of microwave radio engineering and can be used in various radio engineering devices for switching a microwave signal from an input to one or several of N outputs, for example, in antenna systems for alternately connecting one or several antennas to a common input to form additional diagrams directivity or additional polarization vector.

Известен широкополосный микрополосковый переключатель СВЧ (пат. РФ №2339126, МПК Н01Р 1/15, опубл. 20.11.2008 г.). Переключатель содержит входную линию, к концу которой подключены две выходные линии, через коммутаторы из последовательно соединенных трех p-i-n диодов, между которыми расположены разомкнутые шлейфы. Переключатель выполняет функции только переключения мощности между двумя выходами.Known microwave broadband microstrip switch (US Pat. RF No. 2339126, IPC Н01Р 1/15, publ. November 20, 2008). The switch contains an input line, to the end of which two output lines are connected, through switches from three p-i-n diodes connected in series, between which there are open loops. The switch performs the function of only switching power between two outputs.

Известен лучевой коммутатор на N каналов с последовательно включенными коммутирующими диодами (Вайсблат А.В. Коммутационные устройства СВЧ на полупроводниковых диодах. - М.: Радио и связь, 1987, стр. 93, рис 3.20). Лучевой коммутатор содержит входной отрезок линии передачи, к первому концу которого подключен вход коммутатора и одним выводом первая катушка индуктивности, второй вывод которой заземлен. К другому концу входного отрезка подключены первыми выводами N коммутирующих диодов. Ко вторым выводам каждого диода подключены одним концом четвертьволновые отрезки линии. К другому концу этих отрезков подключены первыми выводами дополнительные коммутирующие диоды, ко вторым выводам каждого из которых одновременно подключены вывод катушки индуктивности цепей управления и выход коммутатора. Коммутатор используется для переключения мощности между двумя и более количеством выходов. Однако в известном лучевом коммутаторе требуется подключение в одной точке N диодов, что ухудшает технологичность и параметры коммутатора.Known beam switch on N channels with sequentially connected switching diodes (Vaysblat A.V. Microwave switching devices on semiconductor diodes. - M: Radio and communication, 1987, p. 93, Fig. 3.20). The beam switch contains an input segment of the transmission line, to the first end of which is connected the input of the switch and one output of the first inductor, the second terminal of which is grounded. The first ends of N switching diodes are connected to the other end of the input segment. To the second terminals of each diode are connected at one end quarter-wave line segments. To the other end of these segments, additional switching diodes are connected by the first terminals, to the second terminals of each of which the terminal of the inductance coil of the control circuits and the output of the switch are simultaneously connected. A switch is used to switch power between two or more outputs. However, in the known beam switch requires connecting at one point N diodes, which affects the manufacturability and parameters of the switch.

Известен многоканальный СВЧ полосковый переключатель (АС СССР №1840040, МПК Н01Р 1/15, опубл. 10.07.2006), в котором выходные каналы, содержащие по два диода, между которыми включен отрезок линии передачи, подключены на полуволновых расстояниях друг от друга к общему отрезку линии передачи, закороченного на конце. Переключатель имеет большие габариты и узкий диапазон частот, что обусловлено использованием полуволновых отрезков линий. Кроме того, переключатель при одновременном подключении двух выходов имеет большой КСВН.Known multi-channel microwave strip switch (USSR AS No. 1840040, IPC Н01Р 1/15, published July 10, 2006), in which the output channels containing two diodes, between which a segment of the transmission line is connected, are connected at half-wave distances from each other to a common a segment of a transmission line shorted at the end. The switch has large dimensions and a narrow frequency range due to the use of half-wave line segments. In addition, the switch with the simultaneous connection of two outputs has a large VSWR.

Известен бинарный коммутатор на основе каскадного соединения коммутаторов 1×2 с одним последовательно включенным диодом в плече (Вайсблат А.В. Коммутационные устройства СВЧ на полупроводниковых диодах. - М.: Радио и связь, 1987, стр 87-92), наиболее близкий к заявляемому и, выбранный в качестве прототипа. Коммутатор содержит отрезок входной линии передачи, к первому концу которого подключен вход, к другому концу подключены первыми выводами два коммутирующих диода первого каскада. Ко вторым выводам каждого диода подключены одними концами отрезки соединительной линии передачи, к другому концу каждого из которых подключены первыми выводами два коммутирующих диода следующего каскада. К выходам каждого из этих диодов подключены первыми концами отрезки соединительных линий. Первые выводы коммутирующих диодов каждого из последующих каскадов соединены со вторыми концами соединительных линий предыдущих каскадов. Ко вторым выводам каждого диода последнего каскада подключены одним концом отрезки выходных линий, ко вторым концам которых подключены выходы коммутатора. К отрезкам входной и выходных линий подключены одни выводы катушек индуктивности цепей управления, при этом второй вывод катушки, подключенной к входному отрезку, заземлен. При поочередной подаче управляющего напряжения на второй вывод катушки индуктивности, подключенной к одному из выходных отрезков, соответствующий выход подключается к входу. Прототип согласован при подключении одного выхода. Недостатком прототипа является то, что в случае подключения одновременно двух выходов к входу, КСВН со стороны входа будет равен 2.0.A binary switch is known based on the cascade connection of 1 × 2 switches with one diode connected in series in a shoulder (A. Vaysblat, Microwave Switching Devices on Semiconductor Diodes. - M.: Radio and Communications, 1987, pp. 87-92), closest to the claimed and selected as a prototype. The switch contains a segment of the input transmission line, the input is connected to the first end, and two switching diodes of the first stage are connected to the other end by the first terminals. The second ends of each diode are connected at one end by segments of a connecting transmission line, to the other end of each of which are connected the first terminals of two switching diodes of the next stage. The outputs of each of these diodes are connected by the first ends of the segments of the connecting lines. The first outputs of the switching diodes of each of the subsequent stages are connected to the second ends of the connecting lines of the previous stages. The second terminals of each diode of the last stage are connected at one end by segments of the output lines, to the second ends of which the outputs of the switch are connected. The leads of the control circuit inductors are connected to the segments of the input and output lines, while the second output of the coil connected to the input segment is grounded. When the control voltage is alternately applied to the second output of the inductor connected to one of the output sections, the corresponding output is connected to the input. The prototype is consistent when connecting one output. The disadvantage of the prototype is that if you connect two outputs simultaneously to the input, the VSWR from the input side will be 2.0.

Цель изобретения - улучшение согласования при одновременной коммутации сигнала СВЧ любых двух, четырех до N/2 из N выходов на общий вход.The purpose of the invention is to improve coordination while simultaneously switching the microwave signal of any two, four to N / 2 of N outputs to a common input.

Для достижения указанной цели, в многоканальном коммутаторе СВЧ, содержащем отрезок входной линии передачи, к первому концу которого подключен вход, к другому концу подключены первыми выводами два коммутирующих диода первого каскада, к вторым выводам каждого из которых подключены одними концами отрезки соединительной линии передачи, к другому концу каждого из которых подключены первыми выводами два коммутирующих диода следующего каскада, к выходам каждого из которых подключены первыми концами отрезки соединительных линий, первые выводы коммутирующих диодов каждого последующего каскада соединены с вторыми концами соединительных линий предыдущих каскадов, к вторым выводам каждого диода последнего каскада подключены одним концом отрезки выходных линий, к вторым концам которых подключены выходы коммутатора, к отрезкам входной и выходных линий подключены одни выводы катушек индуктивности цепей управления, при этом второй вывод катушки, подключенной к входному отрезку, заземлен, согласно изобретению длины всех отрезков соединительных линий равны одной десятой длины волны и к ним подключены выводы дополнительных катушек индуктивности цепей управления. К первому концу входного отрезка дополнительно подключен первым выводом коммутирующий диод, ко второму выводу которого подключен одним концом разомкнутый отрезок линии. К разомкнутому отрезку подключена одним выводом дополнительная катушка индуктивности цепи управления, при этом длины входного и разомкнутому отрезков равны одной десятой длины волны.To achieve this goal, in a multichannel microwave switch containing a segment of the input transmission line, the input is connected to the first end, two switching diodes of the first cascade are connected to the other end, to the ends of each of which segments of the connecting transmission line are connected at one end, to the other end of each of which is connected by the first terminals of two switching diodes of the next stage, the outputs of each of which are connected by the first ends of the segments of the connecting lines, the first output The switching diodes of each subsequent stage are connected to the second ends of the connecting lines of the previous stages, the ends of the output lines are connected to the second terminals of each diode of the last stage, the outputs of the switch are connected to the second ends, and the leads of the control circuit inductors are connected to the segments of the input and output lines while the second output of the coil connected to the input segment is grounded, according to the invention, the lengths of all segments of the connecting lines are equal to one tenth of the length waves and the leads of additional coils of control circuits are connected to them. A switching diode is additionally connected to the first end of the input segment by a first output, to the second output of which an open line segment is connected at one end. An additional control coil inductance is connected to the open segment by one output, while the lengths of the input and open segments are equal to one tenth of the wavelength.

Введение дополнительного управления коммутирующим диодом закрытого канала, подключающего разомкнутый отрезок соединительной линии закрытого канала длиной, равной одной десятой длины волны, на таком же расстоянии от точки разветвления двух открытых каналов, позволяет согласовать скачок волновых сопротивлений разветвления двух открытых каналов.The introduction of additional control of a closed channel switching diode connecting an open segment of a closed channel connecting line with a length equal to one tenth of a wavelength at the same distance from the branch point of two open channels makes it possible to coordinate the jump in the wave resistance of the branch of two open channels.

Сочетание отличительных признаков и свойства предлагаемого устройства из литературы неизвестны, поэтому оно соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.The combination of distinctive features and properties of the proposed device from the literature are unknown, therefore, it meets the criteria of novelty and inventive step.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого многоканального коммутатора СВЧ при количестве выходов, равном восьми; на фиг. 2 - эквивалентная схема и АЧХ согласования разветвления линий разомкнутым отрезком, при его длине и длине отрезка линии до разветвления линий, равных одной десятой длины волны (а - разветвление на два канала, б - разветвление на четыре канала). Сплошная линия - ослабление, шкала слева; пунктирная линия - КСВН, шкала справа.In FIG. 1 shows a diagram of the proposed multi-channel microwave switch with the number of outputs equal to eight; in FIG. 2 - the equivalent circuit and frequency response of matching the branching of lines with an open segment, with its length and the length of the line segment to branching lines equal to one tenth of the wavelength (a - branching into two channels, b - branching into four channels). Solid line - attenuation, scale on the left; dotted line - VSWR, scale on the right.

Предлагаемый многоканальный коммутатор СВЧ (на 8 выходов) (фиг. 1) содержит отрезок входной линии передачи 1, к первому концу которого подключен вход «Вх», к другому концу подключены первыми выводами два коммутирующих диода 2, 3. Ко вторым выводам диодов 2, 3 подключены одними концами отрезки соединительной линии передачи 4, 5, к другому концу которых подключены первыми выводами по два коммутирующих диода 6 и 7, 8 и 9 соответственно. Ко вторым выводам каждого диода подключены одним концом отрезки соединительной линии передачи 10, 11, 12, 13. К другим концам этих отрезков подключены первыми выводами по два коммутирующих диода 14 и 15, 16 и 17, 18 и 19, 20 и 21, соответственно. К вторым выводам каждого диода подключены одним концом отрезки выходных линий передачи 22-29, ко вторым концам которых подключены выходы коммутатора «Вых 1» - «Вых 8». К этим же отрезкам подключены одни выводы катушек индуктивности цепей управления 30-37, при этом второй вывод этих катушек подключен к контактам для подачи управляющего напряжения «упр 1» - «упр 8». К входному отрезку 1 подключена одним выводом катушка индуктивности 38, второй вывод которой заземлен. К соединительным отрезкам линии передачи 10, 11, 12, 13, 4,5 подключены одни выводы шести катушек индуктивности цепей управления 39-44, соответственно, при этом второй вывод этих катушек подключен к контактам для подачи управляющего напряжения «упр 3.4», «упр 1.2», «упр 7.8», «упр 5.6», «упр 5.8», «упр 1.4».The proposed multi-channel microwave switch (8 outputs) (Fig. 1) contains a segment of the input transmission line 1, to the first end of which the input "Bx" is connected, to the other end are connected the first terminals of two switching diodes 2, 3. To the second terminals of the diodes 2, 3, the ends of the segments of the connecting transmission line 4, 5 are connected at one end, to the other end of which are connected the first leads, two switching diodes 6 and 7, 8 and 9, respectively. The second ends of each diode are connected at one end by segments of the connecting transmission line 10, 11, 12, 13. To the other ends of these segments are connected by the first conclusions two switching diodes 14 and 15, 16 and 17, 18 and 19, 20 and 21, respectively. The second terminals of each diode are connected at one end by segments of the output transmission lines 22-29, to the second ends of which the outputs of the “Output 1” - “Output 8” switch are connected. The same segments are connected to one terminal of the inductance coils of control circuits 30-37, while the second terminal of these coils is connected to the contacts for supplying the control voltage "control 1" - "control 8". An inductance coil 38 is connected to the input segment 1 by one terminal, the second terminal of which is grounded. To the connecting segments of the transmission line 10, 11, 12, 13, 4,5 are connected one terminal of six coils of inductance of the control circuits 39-44, respectively, while the second terminal of these coils is connected to the contacts for supplying the control voltage "control 3.4", "control 1.2 ”,“ control 7.8 ”,“ control 5.6 ”,“ control 5.8 ”,“ control 1.4 ”.

К первому концу входного отрезка 1 подключен первым выводом коммутирующий диод 45, ко второму выводу которого подключен одним концом отрезок 46, второй конец которого разомкнут. К этому отрезку подключена одним выводом катушка индуктивности 47. Второй вывод этой катушки подключен к контакту для подачи управляющего напряжения «упр 1.8».A switching diode 45 is connected to the first end of the input segment 1 by a first output, and a segment 46 is connected to the second output of the segment, the second end of which is open. An inductance coil 47 is connected to this segment by one terminal. The second terminal of this coil is connected to a contact for supplying a control voltage of “control 1.8”.

Волновое сопротивление всех отрезков линий передачи одинаково и равно сопротивлению входа и выходов. Длины отрезков линий передачи 1, 4, 5, 10-13, (l0) одинаковы и примерно равны одной десятой длины волны. Реактивное сопротивление катушек индуктивности 30-44, 47 много больше сопротивления входа и выходов.The wave resistance of all segments of the transmission lines is the same and equal to the resistance of the input and outputs. The lengths of the segments of the transmission lines 1, 4, 5, 10-13, (l 0 ) are the same and approximately equal to one tenth of the wavelength. The reactance of inductors 30-44, 47 is much greater than the resistance of the inputs and outputs.

Предлагаемый многоканальный коммутатор СВЧ работает следующим образом.The proposed multi-channel microwave switch operates as follows.

В режиме коммутации мощности с входа «Вх» на один из выходов «Вых. 1» - «Вых. 8» подается управляющее напряжение на соответствующий контакт управления «упр 1» - «упр 8». Коммутирующие диоды в цепи между входом и выходом открываются, и СВЧ мощность проходит на выход. Например, при подаче управляющего напряжения на контакт «упр 1» открываются диоды 2, 6, 14. Так как волновые сопротивления всех отрезков линии передачи одинаковы и равны сопротивлению входа и выходов, коммутатор согласован во всем диапазоне частот. Здесь и далее все токи управления диодами замыкаются на корпус через катушку индуктивности 38.In the power switching mode from the input "Vh" to one of the outputs "Vykh. 1 "-" Out. 8 "control voltage is applied to the corresponding control contact" control 1 "-" control 8 ". The switching diodes in the circuit between the input and output open, and microwave power passes to the output. For example, when a control voltage is applied to the contact “control 1”, diodes 2, 6, 14 open. Since the wave impedances of all segments of the transmission line are the same and equal to the resistance of the inputs and outputs, the switch is matched over the entire frequency range. Hereinafter, all diode control currents are closed to the housing through the inductor 38.

В режиме коммутации мощности с входа «Вх» одновременно на два выхода, напряжение подается одновременно на два контакта управления открытых выходов и один контакт управления, подключенный к соединительной линии смежного закрытого канала. При этом к линии передачи на расстоянии l0 от точки разветвления открытых выходов подключается разомкнутый отрезок линии длиной l0. Эквивалентная схема соединения и ее АЧХ имеет вид, представленный на фиг. 2а. Как видно из АЧХ, разомкнутый отрезок линии длиной l0 на расстоянии l0 от точки разветвления согласует скачок волнового сопротивления разветвления, равного 2.0, при длине l0, равной одной десятой длины волны.In the mode of switching power from the input "Bx" simultaneously to two outputs, the voltage is applied simultaneously to two control contacts of the open outputs and one control contact connected to the connecting line of the adjacent closed channel. At the same time, an open line segment of length l 0 is connected to the transmission line at a distance l 0 from the branch point of the open outputs. The equivalent wiring diagram and its frequency response are as shown in FIG. 2a. As can be seen from the frequency response, an open line segment with a length of l 0 at a distance of l 0 from the branch point corresponds to a jump in the wave resistance of the branch, equal to 2.0, with a length l 0 equal to one tenth of the wavelength.

Например, для одновременного включения выходов «Вых. 1» и «Вых. 2», напряжение подается на контакты «упр 1», « упр 2», а также контакт «упр 1.2». При этом открываются диоды 2, 6, 14, 15 открытых каналов, а также один диод 7 закрытых каналов «Вых. 3» и «Вых. 4». К разветвлению отрезков 22, 23 через отрезок 10 подключается отрезок 11, разомкнутый на конце, так как диоды 16, 17 закрыты. При этом отрезок 11 согласует разветвление отрезков 22, 23 (см. фиг. 2а).For example, to simultaneously enable the outputs “Out. 1 "and" Exit. 2 ”, voltage is supplied to the contacts“ control 1 ”,“ control 2 ”, as well as the contact“ control 1.2 ”. At the same time, diodes 2, 6, 14, 15 open channels are opened, as well as one diode 7 closed channels “Out. 3 "and" Exit. four". To the branching of the segments 22, 23 through the segment 10 is connected to the segment 11, open at the end, since the diodes 16, 17 are closed. In this case, the segment 11 agrees the branching of the segments 22, 23 (see Fig. 2a).

Аналогичным образом для одновременного включения выходов «Вых. 3» и «Вых. 4», напряжение подается на контакты «упр 3», «упр 4», а также контакт «упр 3.4» Для одновременного включения выходов «Вых. 5» и «Вых. 6», напряжение подается на контакты «упр 5», « упр 6», а также контакт «упр 5.6». Для одновременного включения выходов «Вых. 7» и «Вых. 8», напряжение подается на контакты «упр 7», « упр 8», а также контакт «упр 7.8».Similarly, for the simultaneous inclusion of outputs "Output. 3 "and" Exit. 4 ”, voltage is supplied to the contacts“ control 3 ”,“ control 4 ”, as well as the contact“ control 3.4 ”to simultaneously turn on the outputs“ Output. 5 "and" Exit. 6 ", the voltage is applied to the contacts" control 5 "," control 6 ", as well as the contact" control 5.6. To simultaneously turn on the outputs “Out. 7 "and" Exit. 8 ", the voltage is supplied to the contacts" control 7 "," control 8 ", as well as the contact" control 7.8 ".

Для одновременного соединения с входом «Вх.» одного из выходов «Вых. 1», «Вых. 2» и одного из выходов «Вых. 3», «Вых. 4» дополнительно подается напряжение на контакт «упр 1.4», при этом для согласования разветвления отрезков 10 и 11 подключается через открытый диод 3 разомкнутый отрезок 5. Аналогично, для одновременного соединения с входом «Вх» одного из выходов «Вых. 5», «Вых. 6» и одного из выходов «Вых. 7», «Вых. 8» дополнительно подается напряжение на контакт «упр 5.8», при этом для согласования разветвления отрезков 12 и 13 подключается разомкнутый отрезок 4.For simultaneous connection with the input “Input.” One of the outputs “Output. 1 "," Out. 2 "and one of the outputs" Exit. 3 "," Out. 4 ", voltage is additionally applied to the contact" control 1.4 ", and to coordinate the branching of segments 10 and 11, an open segment 5 is connected via an open diode 3. Similarly, for simultaneously connecting one of the outputs" Output. 5 "," Out. 6 "and one of the outputs" Exit. 7 "," Out. 8 ", voltage is additionally applied to the contact" control 5.8 ", and for matching the branching of segments 12 and 13, an open segment 4 is connected.

В вышеприведенных примерах не требуется подключения отрезка 46 через диод 45. Их использование необходимо, если требуется производить одновременное соединение с входом «Вх.» одного из выходов «Вых. 1» - «Вых. 4» и одного из выходов «Вых. 5» - «Вых. 8». При этом одновременно с подачей напряжения на два контакта управления открытых каналов, дополнительно подается напряжение на контакт «упр 1.8» и через диод 45 подключается разомкнутый отрезок 46. Этот отрезок согласует разветвление отрезков 4 и 5.In the above examples, it is not necessary to connect the segment 46 through the diode 45. Their use is necessary if you want to make a simultaneous connection with the input "Input." One of the outputs "Output. 1 "-" Out. 4 ”and one of the outputs“ Exit. 5 "-" Out. 8". In this case, simultaneously with the voltage supply to the two control contacts of the open channels, an additional voltage is applied to the contact "control 1.8" and an open segment 46 is connected through the diode 45. This segment coordinates the branching of segments 4 and 5.

Для восьмиканального коммутатора (см. фиг. 1) возможно также согласованное подключение к входу «Вх.» одновременно четырех выходов в четырех комбинациях:For an eight-channel switch (see Fig. 1), it is also possible to connect four outputs in four combinations to the input “In.” Simultaneously:

1 - выходы «Вых. 1», «Вых. 2», «Вых. 5», «Вых. 6»;1 - outputs “Out. 1 "," Out. 2 "," Out. 5 "," Out. 6 ";

2 - выходы «Вых. 1», «Вых. 2», «Вых. 7», «Вых. 8»;2 - outputs “Out. 1 "," Out. 2 "," Out. 7 "," Out. 8";

3 - выходы «Вых. 3», «Вых. 4», «Вых. 5», «Вых. 6»;3 - outputs “Out. 3 "," Out. 4 "," Out. 5 "," Out. 6 ";

4 - выходы «Вых. 3», «Вых. 4», «Вых. 7», «Вых. 8».4 - outputs “Out. 3 "," Out. 4 "," Out. 7 "," Out. 8".

Например, для одновременного включения выходов «Вых. 1», «Вых. 2», «Вых. 5», «Вых. 6», напряжение подается на контакты «упр 1», « упр 2», «упр 5», «упр 6», а также на контакты «упр 1.2» «упр 5.6» и «упр 1.8». При этом открываются диоды 2, 6, 14, 15, 3, 8, 18, 19 открытых каналов, а также диоды 7, 9 закрытых каналов и диод 45, подключающие согласующие отрезки 11, 13 и 46. Схема получившегося делителя на 4 и его АЧХ представлены на фиг. 2, 6. Видно, что коммутатор в режиме синфазного деления на четыре выхода хорошо согласован в широком диапазоне частот.For example, to simultaneously enable the outputs “Out. 1 "," Out. 2 "," Out. 5 "," Out. 6, voltage is applied to the contacts “control 1”, “control 2”, “control 5”, “control 6”, as well as to the contacts “control 1.2” “control 5.6” and “control 1.8”. This opens the diodes 2, 6, 14, 15, 3, 8, 18, 19 open channels, as well as diodes 7, 9 of the closed channels and diode 45, connecting the matching segments 11, 13 and 46. The circuit of the resulting divider 4 and The frequency response is shown in FIG. 2, 6. It can be seen that the switch in the mode of common-mode division into four outputs is well matched in a wide frequency range.

Технико-экономический эффект предлагаемого многоканального коммутатора СВЧ состоит в следующем. Использование одних и тех же отрезков линий в качестве или соединительных линий или согласующих отрезков обеспечивает согласование при различных режимах работы коммутатора.The technical and economic effect of the proposed multi-channel microwave switch is as follows. The use of the same line segments as either connecting lines or matching segments provides coordination under different operating modes of the switch.

На предприятии изготовлен макет предложенного восьмиканального коммутатора СВЧ. Макет выполнен на микрополосковой линии. При экспериментальной проверке были получены результаты, подтверждающие достижение поставленной цели. Макет в диапазоне частот с перекрытием 1.4 обеспечивал режимы деления и переключения мощности при КСВН со стороны входа ВХ меньше 1.5.A mock of the proposed eight-channel microwave switch was manufactured at the enterprise. The layout is made on a microstrip line. During the experimental verification, results were obtained confirming the achievement of the goal. The layout in the frequency range with an overlap of 1.4 provided the modes of dividing and switching power when the VSWR from the input side of the input circuit is less than 1.5.

Claims (1)

Многоканальный коммутатор СВЧ, включающий отрезок входной линии передачи, к первому концу которого подключен вход, к другому концу подключены первыми выводами два коммутирующих диода первого каскада, ко вторым выводам каждого диода подключены одними концами отрезки соединительной линии передачи, к другому концу каждого из которых подключены первыми выводами два коммутирующих диода следующего каскада, к выходам каждого из которых подключены первыми концами отрезки соединительных линий, первые выводы коммутирующих диодов каждого последующего каскада соединены со вторыми концами соединительных линий предыдущих каскадов, ко вторым выводам каждого диода последнего каскада подключены одним концом отрезки выходных линий, ко вторым концам которых подключены выходы коммутатора, к отрезкам входной и выходных линий подключены одни выводы катушек индуктивности цепей управления, при этом второй вывод катушки, подключенной к входному отрезку, заземлен, отличающийся тем, что длины всех отрезков соединительных линий равны одной десятой длины волны и к ним подключены выводы дополнительных катушек индуктивности цепей управления, к первому концу входного отрезка подключен первым выводом дополнительный коммутирующий диод, ко второму выводу которого подключен одним концом разомкнутый отрезок линии, к которому подключена одним выводом дополнительная катушка индуктивности цепи управления, при этом длины входного и разомкнутого отрезков линий равны одной десятой длины волны.A multi-channel microwave switch, including a segment of the input transmission line, the input is connected to the first end, two switching diodes of the first cascade are connected to the other end by the first ends, segments of the connecting transmission line are connected at the second ends of each diode, the first ends of which are connected by the first the outputs of two switching diodes of the next stage, the outputs of each of which are connected by the first ends of the segments of the connecting lines, the first conclusions of the switching diodes of each last the driving stage are connected to the second ends of the connecting lines of the previous stages, the ends of the output lines are connected at the second ends of each diode of the last stage, the outputs of the switch are connected to the second ends, the leads of the control circuit inductors are connected to the ends of the input and output lines, while the second the output of the coil connected to the input segment is grounded, characterized in that the lengths of all segments of the connecting lines are equal to one tenth of the wavelength and the leads are connected to them additional control circuit inductors, an additional switching diode is connected to the first end of the input segment by the first output, an open line segment is connected to the second output of the line, to which an additional control circuit inductance is connected by one output, while the lengths of the input and open line segments are equal to one tenth wavelength.
RU2017123841A 2017-07-05 2017-07-05 Multichannel microwave switch RU2659302C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017123841A RU2659302C1 (en) 2017-07-05 2017-07-05 Multichannel microwave switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017123841A RU2659302C1 (en) 2017-07-05 2017-07-05 Multichannel microwave switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2659302C1 true RU2659302C1 (en) 2018-06-29

Family

ID=62815732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017123841A RU2659302C1 (en) 2017-07-05 2017-07-05 Multichannel microwave switch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2659302C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU187676U1 (en) * 2018-06-04 2019-03-14 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации MICROWAVE MATRIX SWITCH
RU2715406C1 (en) * 2019-04-22 2020-02-27 Павел Васильевич Куприянов Input linear module of broadband receiving microwave device with extended dynamic range
CN113437465A (en) * 2021-06-04 2021-09-24 大连海事大学 Broadband miniaturization same-direction directional coupler based on inductance loading coupling line and design method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1467609A1 (en) * 1987-07-06 1989-03-23 Предприятие П/Я А-1649 Switching device
RU2081480C1 (en) * 1993-05-27 1997-06-10 Василегин Борис Владимирович Microwave switch
EP1445820A1 (en) * 2003-02-10 2004-08-11 Valeo Schalter und Sensoren GmbH High-frequency switching device
SU1840040A1 (en) * 1984-08-24 2006-07-10 Закрытое акционерное общество "Московское научно-производственное объединение "СПЕКТР" Multichannel microwave stripline switch
RU2339126C1 (en) * 2007-02-15 2008-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Broadband microstrip uhf switch
US9030252B2 (en) * 2011-05-24 2015-05-12 Imagineering, Inc. High frequency switching device, and bias voltage outputting device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1840040A1 (en) * 1984-08-24 2006-07-10 Закрытое акционерное общество "Московское научно-производственное объединение "СПЕКТР" Multichannel microwave stripline switch
SU1467609A1 (en) * 1987-07-06 1989-03-23 Предприятие П/Я А-1649 Switching device
RU2081480C1 (en) * 1993-05-27 1997-06-10 Василегин Борис Владимирович Microwave switch
EP1445820A1 (en) * 2003-02-10 2004-08-11 Valeo Schalter und Sensoren GmbH High-frequency switching device
RU2339126C1 (en) * 2007-02-15 2008-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Broadband microstrip uhf switch
US9030252B2 (en) * 2011-05-24 2015-05-12 Imagineering, Inc. High frequency switching device, and bias voltage outputting device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU187676U1 (en) * 2018-06-04 2019-03-14 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации MICROWAVE MATRIX SWITCH
RU2715406C1 (en) * 2019-04-22 2020-02-27 Павел Васильевич Куприянов Input linear module of broadband receiving microwave device with extended dynamic range
CN113437465A (en) * 2021-06-04 2021-09-24 大连海事大学 Broadband miniaturization same-direction directional coupler based on inductance loading coupling line and design method
CN113437465B (en) * 2021-06-04 2022-03-08 大连海事大学 Broadband miniaturization same-direction directional coupler based on inductance loading coupling line and design method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2659302C1 (en) Multichannel microwave switch
CN104426510B (en) field effect transistor stack voltage compensation
JP4181067B2 (en) Multi-frequency band antenna
WO2014140791A1 (en) Electrically steerable passive array radiator antenna with reconfigurable radiation pattern and method of configuring the same
US8248181B2 (en) Transmission-line transformer
US8482360B2 (en) RF switch with high isolation performance
CN105098362A (en) Multi-beam antaean feed network and multi-beam antenna array
Lai et al. Tri-mode heterogeneous integrated beam-switching/Van Atta/phase-conjugating array using synthesized transmission lines
US20210367356A1 (en) Antenna device
Lee et al. A Ka-band bi-directional reconfigurable switched beam-forming network based on 4× 4 Butler matrix in 28-nm CMOS
US20160261237A1 (en) Distributed amplifier
US20210194122A1 (en) Antenna device and wireless communication device
Seddiki et al. A novel wide, dual-and triple-band frequency reconfigurable butler matrix based on transmission line resonators
US20230327608A1 (en) Amplifier circuit
JP2010074027A (en) Fet switch
Rzymowski et al. Doa estimation using reconfigurable antennas in millimiter-wave frequency 5G systems
US10855256B2 (en) Near field RFID probe with tunning
CN110867442B (en) Integrated passive coupler and method
Sivasundarapandian Performance analysis of multi-band multiple beamforming butler matrix for smart antenna systems
Hasan et al. A tri-state SPDT switch using shunt open-end stub resonator for X-band applications
RU187676U1 (en) MICROWAVE MATRIX SWITCH
JP2010074025A (en) Multi-terminal semiconductor switch
Genç et al. High-Performance Wideband 0.25 μm GaAs pHEMT 6-Bit Digital Phase Shifter Design for C-Band Phased Array Applications
US20170257128A1 (en) Receiving circuit
JP4451745B2 (en) Multiband planar antenna

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190706