RU2684442C1 - Shf phase shifter for the decimeter wavelength range transmission lines microstrip lines - Google Patents
Shf phase shifter for the decimeter wavelength range transmission lines microstrip lines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684442C1 RU2684442C1 RU2018116505A RU2018116505A RU2684442C1 RU 2684442 C1 RU2684442 C1 RU 2684442C1 RU 2018116505 A RU2018116505 A RU 2018116505A RU 2018116505 A RU2018116505 A RU 2018116505A RU 2684442 C1 RU2684442 C1 RU 2684442C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pin
- diode
- diodes
- discharge
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
Abstract
Description
Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и предназначено для изменения фазы электромагнитной волны в широкополосных устройствах СВЧ.The invention relates to techniques for superhigh frequencies (microwave) and is intended to change the phase of the electromagnetic wave in broadband microwave devices.
Известен фазовращатель на трехдецибельном направленном ответвителе (см. патент US №3748601 НКИ 333-10, публикация от 24.07.1973), нагрузками которого являются отражательные фазовращатели с управляющими элементами. В каждом разряде СВЧ-сигнал, поступающий на входное плечо направленного ответвителя делится пополам между двумя его плечами с фазовым сдвигом 90° и затем, отражаясь от включенных в них двух идентичных нагрузок, складывается в изолированном (выходном) плече направленного ответвителя. Заданный фазовый сдвиг проходящего сигнала обеспечивается разностью фаз коэффициентов отражателей фазовращателей, соответствующих двум устойчивым состояниям управляющих элементов. При этом уровень согласования каждого разряда фазовращателя значительно ухудшается при неравномерном делении мощности между двумя плечами, так как в этом случае часть мощности отражается на вход.Known phase shifter on a three-decibel directional coupler (see US patent No. 3748601 NKI 333-10, publication from 07.24.1973), the loads of which are reflective phase shifters with control elements. In each discharge, the microwave signal supplied to the input arm of the directional coupler is divided in half between its two arms with a phase shift of 90 ° and then, reflected from the two identical loads included in them, it is added to the isolated (output) arm of the directional coupler. The predetermined phase shift of the transmitted signal is provided by the phase difference of the reflector coefficients of the phase shifters corresponding to two stable states of the control elements. In this case, the level of coordination of each phase shifter discharge significantly deteriorates when the power is divided unevenly between the two arms, since in this case part of the power is reflected at the input.
Габариты указанного устройства относительно велики из-за использования для обеспечения развязок по цепям питания полосно-заграждающих фильтров на полосковых четвертьволновых шлейфах.The dimensions of the indicated device are relatively large due to the use of band-stop filters on strip quarter-wave loops to ensure isolation on the power supply circuits.
Известен дискретный фазовращатель (см., AC SU №1822612 МКИ Н01Р 01/18, публикация от 20.05.1995), содержащий полосковую линию передачи, сигнальный провод которой выполнен в виде петли, причем в основании и вершине петли соответственно размещены первый коммутирующий pin-диод, разомкнутый шлейф и отрезок проводника длинами меньше λ/4, выход которого соединен с короткозамкнутым и разомкнутым шлейфами с суммарной длиной равной λ/4, который связан через второй коммутирующий pin-диод с короткозамкнутым шлейфом.Known discrete phase shifter (see, AC SU No. 1822612 MKI H01P 01/18, publication of 05/20/1995) containing a strip transmission line, the signal wire of which is made in the form of a loop, and the first switching pin diode, respectively, are placed at the base and top of the loop open loop and a conductor length of length less than λ / 4, the output of which is connected to short-circuited and open loops with a total length equal to λ / 4, which is connected through a second switching pin diode with a short-circuited loop.
Известен дискретный фазовращатель (см., Техника средств связи, серия: Техника радиосвязи, 1980, вып. 4 (22), стр. 74, В.Н. Олейник, Петлевой микрополосковый фазовращатель дециметрового диапазона), выполненный по микрополосковой технологии на фазосдвигающей петле со связью с разомкнутым шлейфом, содержащий трехразрядный pin-диодный фазовращатель с 45°, 90° и 180° разрядами, причем в основании и вершине петли со связью каждого разряда соответственно размещены первый и второй pin-диоды, катод которого связан с разомкнутым на конце шлейфом, причем петля со связью и разомкнутый на конце шлейф образуют суммарную длину, равную λ/2, к определенной точке которого подсоединен короткозамкнутый шлейф длиной λ/4, кроме того в вершине петли со связью в разрыве подключен первый конденсатор, один вывод которого связан с объединенными анодами первого и второго pin-диодов, а второй вывод соединен с катодом первого pin-диода и подключен к короткозамкнутому шлейфу длиной λ/4, источник напряжения смещения, связанный через второй конденсатор с землей, подключен к основной линии передачи к каждому разряду фазовращателя через согласующий проводник длиной λ/4 к объединенным анодам первого и второго pin-диодов, причем объединенные аноды первого и второго pin-диодов 45° и 180° разрядов и катод первого pin-диода 90° разряда являются входами разрядов фазовращателя, а катод первого pin-диода 45° и 180° разрядов и объединенные аноды первого и второго pin-диодов 90° являются выходами разрядов фазовращателя, причем вход 45° разряда соединен через третий конденсатор с входом фазовращателя, а выход подключен непосредственно к входу 90° разряда, выход которого связан через четвертый конденсатор с входом 180° разряда, а выход 180° разряда является выходом фазовращателя.A well-known discrete phase shifter (see, Communication Technology, series: Radio Engineering, 1980, issue 4 (22), p. 74, V.N. Oleinik, UHF micro-strip phase shifter), made by microstrip technology on a phase-shifting loop with open loop connection containing a three-digit pin-diode phase shifter with 45 °, 90 ° and 180 ° discharges, the first and second pin diodes, the cathode of which is connected to the open loop at the end, respectively, are placed at the base and top of the loop with the connection of each discharge moreover, the loop the loop and the loop open at the end form a total length equal to λ / 2, to a certain point of which a short-circuit loop of length λ / 4 is connected, in addition, at the top of the loop with a connection in the gap, the first capacitor is connected, one terminal of which is connected to the combined anodes of the first and second pin diodes, and the second pin is connected to the cathode of the first pin diode and connected to a short-circuit cable of length λ / 4, the bias voltage source connected through the second capacitor to ground is connected to the main transmission line to each phase-rotation discharge through a matching conductor of length λ / 4 to the combined anodes of the first and second pin diodes, the combined anodes of the first and second pin diodes of 45 ° and 180 ° discharges and the cathode of the first pin diode of 90 ° discharges being inputs of discharges of the phase shifter, and the cathode of the first pin diodes of 45 ° and 180 ° discharges and the combined anodes of the first and second pin diodes 90 ° are the outputs of the phases of the phase shifter, and the input of the 45 ° discharge is connected through the third capacitor to the input of the phase shifter, and the output is connected directly to the input of 90 ° of the discharge, the output of which connected through even the fourth capacitor with an input of 180 ° discharge, and the output of 180 ° discharge is the output of the phase shifter.
В известном техническом решении фазовая ошибка во всех фазовых состояниях фазовращателя не превышает 8°, а средние потери, вносимые в тракт, не превышают 1,85 дБ, однако техническое решение обладает высоким уровнем паразитной амплитудной модуляции, имеет значительные затраты потребления тока, а также большие габариты и массу.In the known technical solution, the phase error in all phase states of the phase shifter does not exceed 8 °, and the average losses introduced into the path do not exceed 1.85 dB, however, the technical solution has a high level of spurious amplitude modulation, has significant current consumption costs, as well as large dimensions and weight.
Известно сверхвысокочастотное устройство на микрополосковых линиях передачи (см., патент RU №2130672 МПК Н01Р 01/185, публикация от 20.05.1999) содержит фазосдвигающую петлю со связью в каждом разряде фазовращателя, причем в основании и вершине петли соответственно размещены первый и второй pin-диоды, а в вершине петли в разрыве подключен первый конденсатор, причем в разрыве петли выводы первого конденсатора соединены соответственно с объединенными выводами катода первого, анода второго pin-диодов и с анодом первого pin-диода, а выходы источника напряжения смещения подключены через второй конденсатор к земле и соответственно связаны с каждым разрядом фазовращателя через согласующий проводник с катодом второго pin-диода, причем петля со связью и согласующий проводник каждого плеча образуют суммарную длину, равную λ/4, кроме того, четырехразрядный pin-диодный фазовращатель имеет 22,5°; 45°; 90°; 180° разряды, причем 180° разряд состоит их второго и третьего 90° разрядов, а входом и выходом 45° и 22,5° разрядов являются соответственно точка соединения катода первого, анода второго pin-диодов и анода второго pin-диода соответствующего разряда, входом и выходом 90° разряда являются соответственно вывод анода первого pin-диода и точка соединения катода первого, анода второго pin-диодов, входом и выходом 180° разряда являются соответственно точка соединения катода первого, анода второго pin-диодов второго 90° разряда и точка соединения катода первого, анода второго pin-диодов третьего 90° разряда, а второй вывод первого конденсатора 45°; 22,5° и второго 90° разряда связан с высокоомным короткозамкнутым шлейфом длиной λ/4, причем вход и выход 45° разряда соединены соответственно через третий и четвертый конденсаторы с входом фазовращателя и входом 22,5° разряда, выход которого непосредственно подключен к входу 90° разряда фазовращателя, причем вход и выход второго 90° разряда связан соответственно через пятый конденсатор с выходом 90° разряда и непосредственно с входом третьего 90° разряда, выход которого подключен через шестой конденсатор к выходу фазовращателя.Known microwave device on microstrip transmission lines (see patent RU No. 2130672 IPC Н01Р 01/185, publication of 05/20/1999) contains a phase-shifting loop with a connection in each discharge of the phase shifter, and the first and second pin are respectively placed at the base and top of the loop diodes, and at the top of the loop, the first capacitor is connected in the gap, and in the gap of the loop, the terminals of the first capacitor are connected respectively to the combined terminals of the cathode of the first, anode of the second pin diodes and the anode of the first pin diode, and the source outputs are voltage The bias is connected through the second capacitor to the ground and, respectively, connected to each phase shifter discharge through a matching conductor with the cathode of the second pin diode, moreover, a loop with a connection and a matching conductor of each arm form a total length equal to λ / 4, in addition, a four-digit pin diode the phase shifter has 22.5 °; 45 °; 90 °; 180 ° discharges, and the 180 ° discharge consists of the second and third 90 ° discharges, and the input and output of the 45 ° and 22.5 ° discharges are respectively the connection point of the cathode of the first, the anode of the second pin diodes and the anode of the second pin diode of the corresponding discharge, the input and output of the 90 ° discharge are the output of the anode of the first pin diode and the connection point of the cathode of the first, the anode of the second pin diodes, the input and output of the 180 ° discharge are the connection point of the cathode of the first, the anode of the second pin diodes of the second 90 ° discharge and the point connection of the cathode of the first, the second node of the third pin-diodes 90 ° discharge, and the second terminal of the
Недостатком технического решения является узкая полоса рабочих частот.The disadvantage of the technical solution is a narrow band of operating frequencies.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является фазовращатель на микрополосковых линиях передачи (см., патент RU №74744 МПК Н01Р 01/185, публикация от 13.03.2008), содержащий pin-диодные петлевые разряды 22,5°; 45°; 90°, каждый из которых подключен к соответствующему выходу источника управляющего напряжения смещения, а также pin-диодный разряд 180°, причем все pin-диодные разряды соединены между собой, причем pin-диодный петлевой разряд 180° выполнен на основе встречно-штырьевого направленного микрополоскового ответвителя, внешние развязанные плечи которого подключены одно через первый конденсатор к pin-диодному петлевому разряду 90°, а другое через второй конденсатор к первому входу выходу фазовращателя на микрополосковых линиях передачи, причем каждое внутреннее плечо встречно-штырьевого направленного ответвителя соединено через индуктивность с короткозамкнутым шлейфом и подключено к последовательно соединенным pin-диоду и согласующему проводнику, противоположные концы согласующих проводников соединены между собой и подключены к соответствующему выходу источника управляющего напряжения смещения, кроме того, каждый из противоположных концов согласующих проводников соединены соответственно с одним контактом третьего и одним контактом четвертого конденсаторов, другие их контакты заземлены, а введенный pin-диодный петлевой корректирующий разряд включен между двумя любыми pin-диодными петлевыми разрядами, причем с одним из них через пятый конденсатор соединен с источником управляющего напряжения смещения, при этом все разряды могут располагаться в произвольном порядке при условии обеспечения их согласования и режимов включения по постоянному току, при этом вторым входом-выходом фазовращателя на микрополосковых линиях передачи является подключенный через шестой конденсатор первый стоящий по порядку pin-диодный петлевой разряд.The closest in technical essence and the achieved result is a phase shifter on microstrip transmission lines (see patent RU No. 74744 IPC Н01Р 01/185, publication of March 13, 2008) containing 22.5 ° pin-diode loop discharges; 45 °; 90 °, each of which is connected to the corresponding output of the bias control voltage source, as well as a 180 ° pin-diode discharge, and all pin-diode discharges are interconnected, and the 180 ° pin-diode loop discharge is based on an interdigital directional microstrip a coupler whose external untied shoulders are connected one through the first capacitor to a pin-diode loop discharge of 90 °, and the other through a second capacitor to the first input of the phase shifter output on microstrip transmission lines, each the morning arm of the on-the-pin directional coupler is connected via an inductance to a short-circuited loop and connected to a series-connected pin diode and a matching conductor, the opposite ends of the matching conductors are interconnected and connected to the corresponding output of the bias control voltage source, in addition, each of the opposite ends of the matching conductors are connected respectively with one contact of the third and one contact of the fourth capacitors, their other contacts ground, and the introduced pin-diode loop corrective discharge is connected between any two pin-diode loop discharges, and with one of them through the fifth capacitor it is connected to the source of the bias control voltage, while all discharges can be arranged in any order, provided that they are coordinated and DC switching modes, while the second input-output of the phase shifter on the microstrip transmission lines is the first pin-diode loop connected through the sixth capacitor Eva discharge.
Недостатком технического решения являются большие фазовые ошибки (среднеквадратичная ошибка составляет от 5° до 6,5°), потери и габариты фазовращателя.The disadvantage of the technical solution is large phase errors (the standard error is from 5 ° to 6.5 °), losses and dimensions of the phase shifter.
Техническим результатом изобретения является уменьшение ошибок установки фазы, потерь и габаритов фазовращателя.The technical result of the invention is to reduce phase installation errors, losses and dimensions of the phase shifter.
Технический результат достигается тем, что СВЧ фазовращатель на микрополосковых линиях передачи дециметрового диапазона длин волн, содержащий pin-диодные петлевые разряды 22,5°, 45° со связью в петле, pin-диодный разряд 90°, pin-диодный разряд 180° на встречно-штыревом направленном микрополосковом ответвителе и конденсаторы, отличающийся тем, что pin-диодные разряды 22,5° и 45° реализованы на последовательно соединенных трех pin-диодах каждый, причем третьи pin-диоды включены в отрезок микрополосковой линии между вторыми pin-диодами и первыми соединенными с корпусом конденсаторами, подключенными к соответствующему выходу устройства управления, аноды вторых pin-диодов разрядов 22,5° и 45° подключены к катодам первых диодов, а через вторые конденсаторы к анодам первых диодов, анод первого pin-диода разряда 22,5° соединен с первым помехоподавляющим фильтром подключенным к корпусу и третьим конденсатором подключенным к первому входу/выходу СВЧ фазовращателя, а катод первого pin-диода разряда 22,5° через четвертый конденсатор соединен с катодом первого pin-диода разряда 45°, анод которого связан со вторым помехоподавляющим фильтром, подключенным к корпусу и соединен с первым внешним развязанным плечом компактно свернутого встречно-штыревого направленного ответвителя pin-диодного разряда 90°, внутренние плечи встречно-штыревого направленного ответвителя разряда 90° высокоомными микрополосковыми шлейфами соединены с анодами четвертых pin-диодов, катоды которых объединены и подключены к соответственному выходу устройства управления и через первые конденсаторы разряда 90° соединены с корпусом, причем второе внешнее развязанное плечо встречно-штыревого направленного ответвителя разряда 90° подключено к третьему помехоподавляющему фильтру, который соединен с корпусом и подключен к первому входу/выходу разряда 180°, а второй вход/выход через пятый конденсатор подключен ко второму входу/выходу СВЧ фазовращателя.The technical result is achieved by the fact that the microwave phase shifter on microstrip transmission lines of the decimeter wavelength range, containing pin-diode loop discharges of 22.5 °, 45 ° with communication in the loop, pin-diode discharge 90 °, pin-diode discharge 180 ° to the opposite a pin directional microstrip coupler and capacitors, characterized in that the 22.5 ° and 45 ° pin diode discharges are implemented on three pin diodes each connected in series, the third pin diodes being included in the segment of the microstrip line between the second pin diodes and the first connected and with the case with capacitors connected to the corresponding output of the control device, the anodes of the second pin diodes of the discharges 22.5 ° and 45 ° are connected to the cathodes of the first diodes, and through the second capacitors to the anodes of the first diodes, the anode of the first pin diode of the discharge 22.5 ° connected to the first noise suppression filter connected to the housing and the third capacitor connected to the first input / output of the microwave phase shifter, and the cathode of the first discharge pin diode 22.5 ° through the fourth capacitor connected to the cathode of the first
Сущность предложенного технического решения состоит в том, что математическое моделирование и экспериментальные исследования позволили 4х разрядный широкополосный микрополосковый фазовращатель, обеспечивающий переключение фазы от 0° до 360° с дискретом 22,5° в полосе частот 50% с минимальными фазовыми ошибками и уменьшенными потерями выполнить в размерах (45×20×1) мм3, причем pin-диодные разряды 22,5° и 45° выполнены на основе петли со связью в петле и дополнительными pin-диодами в короткозамкнутых согласующих шлейфах; pin-диодные разряды 90° и 180° выполнены на основе компактно свернутых встречно-штыревых направленных ответвителей с коммутацией режимов XX в КЗ, а все цепи заземления сопряжены с основной линией помехоподавляющими фильтрами.The essence of the proposed technical solutions consists in the fact that the mathematical modeling and experimental studies have four digit wideband microstrip phase shifter that provides switching phase from 0 ° to 360 ° increments 22.5 ° in the frequency band of 50% with minimal phase errors and reduced losses perform in sizes (45 × 20 × 1) mm 3 , moreover, pin-diode discharges of 22.5 ° and 45 ° are made on the basis of a loop with a connection in the loop and additional pin-diodes in short-circuit matching cables; pin diode discharges 90 ° and 180 ° are made on the basis of compactly folded interdigital directional couplers with switching modes XX in the short circuit, and all ground circuits are connected to the main line by noise suppression filters.
Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые совместно с известными признаками позволяют успешно реализовать поставленную цель.Comparison of the proposed solution with the known technical solutions shows that it has a new set of essential features that, together with the known features, can successfully achieve the goal.
На фиг. 1 приведена электрическая схема 4-разрядного фазовращателя, иллюстрирующая предлагаемое техническое решение.In FIG. 1 shows an electrical diagram of a 4-bit phase shifter, illustrating the proposed technical solution.
Состав фазовращателя.The composition of the phase shifter.
1 - цепи соединения основной микрополосковой линии с корпусом -цепи заземления (основной тракт заштрихован).1 - the connection circuit of the main microstrip line with the housing-ground circuit (the main path is shaded).
2 - Pin-диодный петлевой разряд 22,5° со связью в петле.2 - Pin-diode loop discharge 22.5 ° with a connection in the loop.
3 - Pin-диодный петлевой разряд 45° со связью в петле.3 - Pin-
4 - Pin-диодный разряд 90° на встречно-штыревом направленном ответвителе.4 - Pin-diode discharge 90 ° on the interdigital directional coupler.
5 - Pin-диодный разряд 180°.5 - Pin-diode discharge 180 °.
6 - высокоомные микрополосковые шлейфы.6 - high resistance microstrip loops.
к1-к4 - контакты первый, второй, третий, четвертый.k1-k4 - contacts the first, second, third, fourth.
VD1-VD4 - pin-диоды первый, второй, третий, четвертый.VD1-VD4 - pin diodes first, second, third, fourth.
С1-С5 - конденсаторы первый, второй, третий, четвертый, пятый.C1-C5 - capacitors first, second, third, fourth, fifth.
ZR1-ZR3 - помехоподавляющие фильтры первый, второй, третий.ZR1-ZR3 - noise suppression filters first, second, third.
В pin-диодных разрядах 22,5° (2) и 45° (3) в согласующие короткозамкнутые шлейфы помещено по одному pin-диоду VD3, которые открываются и закрываются одновременно с pin-диодами VD1 и VD2 фазосдвигающей петли, при этом фазовые ошибки этих разрядов уменьшились до ± 3° в полосе частот 50%.In the 22.5 ° (2) and 45 ° (3) pin diode discharges, one pin VD3 pin is placed in the matching short-circuited loops, which open and close simultaneously with the pin diodes VD1 and VD2 of the phase-shifting loop, while the phase errors of these discharges decreased to ± 3 ° in the frequency band of 50%.
В pin-диодном разряде 90° (4) встречно-штыревой направленный ответвитель компактно свернут.Фазу pin-диодного разряда 90° получаем с точностью ± 2° в полосе частот 50% при переключении режима XX в КЗ pin-диодами VD4 на концах высокоомных шлейфов длиной меньше λ/4 и подключенных к внутренним плечам встречно-штыревого направленного ответвителя.In a 90 ° pin-diode discharge (4), the interdigital directional coupler is compactly folded. A 90 ° pin-diode discharge phase is obtained with an accuracy of ± 2 ° in the 50% frequency band when XX mode is switched in short-circuit by VD4 pin diodes at the ends of high-resistance loops less than λ / 4 and connected to the inner shoulders of the interdigital directional coupler.
Фазу pin-диодного разряда 180° (5) получаем с точностью ± 2° в полосе частот 50% при переключении режима XX в КЗ pin-диодами на концах низкоомных шлейфов, подсоединенных к внутренним плечам встречно-штыревого направленного ответвителя.The phase of the pin-diode discharge of 180 ° (5) is obtained with an accuracy of ± 2 ° in the frequency band of 50% when switching the XX mode to short-circuit by pin-diodes at the ends of low-resistance loops connected to the inner shoulders of the on-the-pin directional coupler.
Цепь заземления (1) с ZR1 обеспечивает работу разряда 22,5° (2); цепь заземления (1) с ZR2 обеспечивает работу разряда 45° (3) и одного диода разряда 90° (4), цепь заземления (1) с ZR3 обеспечивает работу второго диода разряда 90° (4).The grounding circuit (1) with ZR1 provides a discharge operation of 22.5 ° (2); the ground circuit (1) with ZR2 provides a discharge operation of 45 ° (3) and one 90 ° discharge diode (4), the ground circuit (1) with ZR3 provides a second 90 ° discharge diode (4).
Все pin-диодные разряды выполнены на pin-диодах одного типа (VD1-VD4). Во всех цепях управления pin-диодами в качестве блокировочных и разделительных емкостей используются бескорпусные конденсаторы (С1-С5).All pin-diode discharges are made on pin-diodes of the same type (VD1-VD4). In all control circuits of pin diodes, blockless capacitors (C1-C5) are used as blocking and isolation capacitors.
Работа фазовращателя осуществляется следующим образом.The phase shifter is as follows.
Все pin-диоды VD1-VD4 открываются отрицательным напряжением. При подаче положительного напряжения на контакты к1-к4 все pin-диоды фазовращателя закрыты и СВЧ сигнал проходит по основному тракту, по петлям разрядов 22,5° (2) и 45° (3), в разрядах 90° (4) и 180° (5) отражается от разомкнутых концов шлейфов (6), подсоединенных к внутренним плечам встречно-штыревых направленных ответвителей. Получаем фазу 0°.All pin diodes VD1-VD4 open negative voltage. When a positive voltage is applied to the contacts k1-k4, all the phase shifter pin diodes are closed and the microwave signal passes through the main path, through the loops of the discharges 22.5 ° (2) and 45 ° (3), in the discharges 90 ° (4) and 180 ° (5) is reflected from the open ends of the loops (6) connected to the inner shoulders of the interdigital directional couplers. We get the phase 0 °.
При подаче отрицательного напряжения на контакт к1 открываются pin-диоды VD1, VD2, VD3, фазового разряда 22,5° (2) и СВЧ сигнал через pin-диод VD1 проходит, минуя петлю, по основному тракту. Естественно, путь сократился, получаем фазу +22,5°. При этом цепь от pin-диода VD1 до заземленного конденсатора С1 (петля, конденсатор С2, pin-диод VD2, отрезок согласующего шлейфа, pin-диод VD3, отрезок согласующего шлейфа, заземленный конденсатор С1) имеет электрическую длину λ/4, трансформирует XX в точку pin-диода VD1 и не влияет на прохождение СВЧ сигнала по основному тракту.When a negative voltage is applied to contact k1, the pin diodes VD1, VD2, VD3, phase discharge 22.5 ° (2) open and the microwave signal passes through the main path through the pin diode VD1, bypassing the loop. Naturally, the path was reduced, we get the phase + 22.5 °. In this case, the circuit from the pin diode VD1 to the grounded capacitor C1 (loop, capacitor C2, pin diode VD2, section of the matching cable, pin diode VD3, section of the matching cable, grounded capacitor C1) has an electrical length λ / 4, transforms XX into point of the pin diode VD1 and does not affect the passage of the microwave signal along the main path.
При подаче отрицательного напряжения на контакт к2 открываются pin-диоды VD1, VD2, VD3, фазового разряда 45° (3) и СВЧ сигнал через pin-диод VD1 проходит, минуя петлю, по основному тракту. Естественно, путь сократился, получаем фазу +45°. При этом цепь от pin-диода VD1 до заземленного конденсатора С1 (петля, конденсатор С2, pin-диод VD2, отрезок согласующего шлейфа, pin-диод VD3, отрезок согласующего шлейфа, заземленный конденсатор С1) имеет электрическую длину λ/4, трансформирует XX в точку pin-диода VD1 и не влияет на прохождение СВЧ сигнала по основному тракту.When a negative voltage is applied to contact k2, the pin diodes VD1, VD2, VD3,
При подаче отрицательного напряжения на контакт к3, открываются pin-диоды VD4, фазового разряда 90° (4), СВЧ сигнал отражается от высокоомных короткозамкнутых шлейфов (6), подсоединенных к внутренним плечам встречно-штыревого направленного ответвителя и получаем фазу +90°.When a negative voltage is applied to contact k3, the VD4 pin diodes open, phase discharge 90 ° (4), the microwave signal is reflected from the high-resistance short-circuited loops (6) connected to the inner arms of the interdigital directional coupler and we get the phase + 90 °.
При подаче отрицательного напряжения на контакт к4, открываются pin-диоды фазового разряда 180° (5) и СВЧ сигнал отражается от низкоомных короткозамкнутых шлейфов, подсоединенных к внутренним плечам встречно-штыревого направленного ответвителя, получаем фазу +180°.When a negative voltage is applied to contact k4, the phase discharge pin diodes 180 ° open (5) and the microwave signal is reflected from the low-impedance short-circuited loops connected to the inner shoulders of the interdigital directional coupler, we obtain the phase + 180 °.
Предлагаемое техническое решение работает в дециметровом диапазоне частот.The proposed technical solution operates in the decimeter frequency range.
Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом показывает следующие результаты (предлагаемое изобретение/прототип):Comparison of the proposed technical solutions with the prototype shows the following results (proposed invention / prototype):
- количество разрядов 4/4;- the number of bits 4/4;
- количество диодов 10/10;- the number of diodes 10/10;
- полоса рабочих частот ΔF7F, %, 50/50;- operating frequency band ΔF7F,%, 50/50;
- средние потери, дБ, 1,6/2;- average loss, dB, 1.6 / 2;
- средний ток потребления на разряд, мА, 60/66;- average current consumption per discharge, mA, 60/66;
- габариты (ДхШхТ), мм3, (45×20×1)/(60×24×1);- dimensions (LxWxH), mm 3 , (45 × 20 × 1) / (60 × 24 × 1);
- среднеквадратичная ошибка установки фазы:- standard error of the phase setting:
- fн 2,7°/5,5°;- f n 2.7 ° / 5.5 °;
- fcp 2°/5°;- f cp 2 ° / 5 °;
- fн 2,5°/6,5°.- f n 2.5 ° / 6.5 °.
Предлагаемое техническое решение реализовано в АФАР дециметрового диапазона.The proposed technical solution is implemented in the AFAR decimeter range.
Технико-экономическим достоинством предлагаемого технического решения является уменьшение ошибок установки фазы, потерь и габаритов фазовращателя.The technical and economic advantage of the proposed technical solution is to reduce phase installation errors, losses and phase shifter dimensions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018116505A RU2684442C1 (en) | 2018-05-03 | 2018-05-03 | Shf phase shifter for the decimeter wavelength range transmission lines microstrip lines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018116505A RU2684442C1 (en) | 2018-05-03 | 2018-05-03 | Shf phase shifter for the decimeter wavelength range transmission lines microstrip lines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2684442C1 true RU2684442C1 (en) | 2019-04-09 |
Family
ID=66090095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018116505A RU2684442C1 (en) | 2018-05-03 | 2018-05-03 | Shf phase shifter for the decimeter wavelength range transmission lines microstrip lines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2684442C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2744053C1 (en) * | 2020-06-09 | 2021-03-02 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Discrete microwave phase shifter on micro-strip transmission lines |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6275121B1 (en) * | 1997-09-03 | 2001-08-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Microwave circuit for phase shifting having voltage transforming means to control switching |
| US20070188264A1 (en) * | 2004-03-26 | 2007-08-16 | Kenichi Miyaguchi | Phase shift circuit, high frequency switch, and phase shifter |
| RU2321106C1 (en) * | 2006-08-21 | 2008-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") | Microwave phase shifter |
| RU74744U1 (en) * | 2008-03-13 | 2008-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | PHASE ROTARY ON MICROBAND TRANSMISSION LINES |
| RU2379798C1 (en) * | 2008-11-12 | 2010-01-20 | Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ" | Microwave phase shifter based on semiconductor circuit |
| RU132918U1 (en) * | 2013-05-21 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | PHASE ROTARY ON MICROBAND TRANSMISSION LINES |
-
2018
- 2018-05-03 RU RU2018116505A patent/RU2684442C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6275121B1 (en) * | 1997-09-03 | 2001-08-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Microwave circuit for phase shifting having voltage transforming means to control switching |
| US20070188264A1 (en) * | 2004-03-26 | 2007-08-16 | Kenichi Miyaguchi | Phase shift circuit, high frequency switch, and phase shifter |
| RU2321106C1 (en) * | 2006-08-21 | 2008-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") | Microwave phase shifter |
| RU74744U1 (en) * | 2008-03-13 | 2008-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | PHASE ROTARY ON MICROBAND TRANSMISSION LINES |
| RU2379798C1 (en) * | 2008-11-12 | 2010-01-20 | Государственное унитарное предприятие города Москвы Научно-производственный центр "СПУРТ" | Microwave phase shifter based on semiconductor circuit |
| RU132918U1 (en) * | 2013-05-21 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" | PHASE ROTARY ON MICROBAND TRANSMISSION LINES |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2744053C1 (en) * | 2020-06-09 | 2021-03-02 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Discrete microwave phase shifter on micro-strip transmission lines |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2664776C1 (en) | Digital phase shifter with super-wide bandwidth | |
| CN114050382B (en) | Balanced type broadband voltage-controlled adjustable phase shifter | |
| CN109742497B (en) | Four-port reflection-free filter of transmission line | |
| US5132645A (en) | Wide-band branch line coupler | |
| RU2684442C1 (en) | Shf phase shifter for the decimeter wavelength range transmission lines microstrip lines | |
| CN211063583U (en) | Ultra-wideband adjustable phase shifter loaded with sector line reflection load | |
| RU74744U1 (en) | PHASE ROTARY ON MICROBAND TRANSMISSION LINES | |
| CN116566343A (en) | Power amplifier with reconfigurable center frequency and bandwidth | |
| RU2680859C1 (en) | Microwave phase shifter on microstrip transmission lines of the dimeter wavelength range | |
| CN110581334A (en) | Miniaturized transmission line structure based on inductance and electric capacity | |
| RU208871U1 (en) | Phase shifter on microstrip transmission lines | |
| RU2699041C1 (en) | Device for distribution and phasing of super-high frequency signal | |
| RU2601533C1 (en) | Power divider | |
| CN115118242A (en) | Amplitude limiter | |
| Bell | Transformed-variable synthesis of narrow-bandpass filters | |
| US6060962A (en) | Phase angle modulator for microwaves | |
| CN210778927U (en) | Ultra-wideband differential power divider with narrowband trapped wave characteristic | |
| Borah et al. | Reconfigurable balanced dualband bandstop filter | |
| CN113346861A (en) | Bandwidth-adjustable reflection-free filter of full-open branch transmission line | |
| CN111384908A (en) | Power divider circuit, power divider and design method of power divider circuit | |
| RU132918U1 (en) | PHASE ROTARY ON MICROBAND TRANSMISSION LINES | |
| RU2658093C1 (en) | Method of construction of compact power divider of microwave | |
| RU2744053C1 (en) | Discrete microwave phase shifter on micro-strip transmission lines | |
| CN211063582U (en) | Power divider circuit and power divider | |
| JPS6013601B2 (en) | low-dead line phase shifter |