RU27268U1 - SEMICONDUCTOR MICROWAVE DEVICE - Google Patents

SEMICONDUCTOR MICROWAVE DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU27268U1
RU27268U1 RU2002116588/20U RU2002116588U RU27268U1 RU 27268 U1 RU27268 U1 RU 27268U1 RU 2002116588/20 U RU2002116588/20 U RU 2002116588/20U RU 2002116588 U RU2002116588 U RU 2002116588U RU 27268 U1 RU27268 U1 RU 27268U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
semiconductor
short
diode
semiconductor diode
circuited
Prior art date
Application number
RU2002116588/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
н Г.С. Габриэл
Г.С. Габриэлян
В.И. Долгих
Э.В. Попова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" им. акад. А.А. Расплетина"
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 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" им. акад. А.А. Расплетина" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Алмаз" им. акад. А.А. Расплетина"
Priority to RU2002116588/20U priority Critical patent/RU27268U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU27268U1 publication Critical patent/RU27268U1/en

Links

Description

Полупроводниковое СВЧ-усгройствоSemiconductor microwave device

Полезная модель относится к области СВЧ-техникн и может быть использовано как отражающее устройство, управляющее мощностью СВЧ-колебаний, в частности, в качестве защитного выключателя или антенного переключателя-коммутатора.The utility model relates to the field of microwave technology and can be used as a reflecting device that controls the power of microwave oscillations, in particular, as a protective switch or antenna switch-switch.

Известно полупроводниковое устройство управления амплитудой СВЧ-колебаний отражающего типа, содержащее отрезок прямоугольного волновода, на противоположных стенках которого установлены два соосных короткозамкнутых коаксиальных шлейфа с общим внутренним проводником, в разрыв внутреннего проводника одного из шлейфов включен один полупроводниковый диод. Устройство снабжено также элементами регулировки 1.It is known a semiconductor device for controlling the amplitude of microwave oscillations of a reflecting type, containing a segment of a rectangular waveguide, on its opposite walls two coaxial short-circuited coaxial loops with a common inner conductor are installed, one semiconductor diode is included in the gap of the inner conductor of one of the loops. The device is also equipped with adjustment elements 1.

Известно полупроводниковое СВЧ-устройство для управления мощностью СВЧколебаний, содержащее отрезок прямоугольного волновода, на противоположных широких стенках которого установлены два соосных короткозамкнутых коаксиальных шлейфа с общим внутренним проводником, и полупроводниковый диод, включенный в разрыв внутреннего проводника одного из шлейфов вблизи короткозамкнутого конца. Наружный проводник короткозамкнутого коаксиального шлейфа с полупроводниковым диодом выполнен со ступенчатым изменением диаметра в месте включения полупроводникового диода 2.A semiconductor microwave device for controlling the power of microwave oscillations is known, containing a segment of a rectangular waveguide, on the opposite wide walls of which are two coaxial short-circuited coaxial loops with a common inner conductor, and a semiconductor diode included in the gap of the inner conductor of one of the loops near the short-circuited end. The outer conductor of the short-circuited coaxial loop with a semiconductor diode is made with a stepwise change in diameter at the point of inclusion of the semiconductor diode 2.

Недостатком известных устройств является смещение резонансов частотных характеристик в режимах запирания и пропускания мощности СВЧ-колебаний в коротком сантиметровом диапазоне длин волн из-за конечных размеров структуры полупроводникового диода, примерно равной 0,1 длины волны, значительной по величине и больщому изменению корпусной емкости диода, что приводит к сужению рабочей частотной полосы устройства.A disadvantage of the known devices is the shift of the resonances of the frequency characteristics in the modes of locking and transmitting the power of microwave oscillations in the short centimeter wavelength range due to the finite size of the semiconductor diode structure, approximately equal to 0.1 wavelength, significant in magnitude and large change in the housing capacity of the diode, which leads to a narrowing of the working frequency band of the device.

Задачей заявленной полезной модели является создание широкополосного СВЧустройства с повышенной электрической прочностью.The objective of the claimed utility model is the creation of a broadband microwave device with increased electrical strength.

Указанный технический результат достигается тем, что в известное СВЧ-устройство, включающее в себя отрезок прямоугольного волновода, первый корюткозамкнутый коаксиальный шлейф, содержащий первый полупроводниковый диод, включенный в разрыв внутреннего проводника шлейфа вблизи его короткозамкнутого конца, согласно полезной модели введены второй полухфоводниковый диод, включенный последовательно с первым полупроводниковым диодом в разрыв внутреннего.проводника шлейфа на расстоянии от первого диода, равном примерно Хк/2, где Хк - средняя рабочая длина волны в коаксиальном шлейфе, причем первый полупроводниковый диод своим плюсовым выводом соединен с выходомThe specified technical result is achieved by the fact that in the known microwave device comprising a segment of a rectangular waveguide, a first curved coaxial loop containing a first semiconductor diode included in the gap of the inner conductor of the loop near its short-circuited end, according to a utility model, a second half-diode diode is included sequentially with the first semiconductor diode into the gap of the internal loop conductor at a distance from the first diode equal to approximately Xk / 2, where Xk is the average I working wavelength coaxial loop, wherein the first semiconductor diode its positive terminal connected to the output

г о о г 1 1 6 , :5 .g about g 1 1 6,: 5.

МПКН01Р 1/15 MPKN01R 1/15

первого полосового зап)адительного СВЧ-фильтра, вход которого соединен с управляющим устройством, и второй, идентичный первому, короткозамкнутый коаксиальный шлейф, содержащий последовательно соединенные третий полупроводниковый диод, включенный в разрыв внутреннего проводника шлейфа вблизи его короткозамкнутого конца, четвертый полупроводниковый диод, включенный на расстоянии от третьего диода, равном примерно Хк/2, причем третий ползшроводниковый диод своим плюсовым выводом соединен с выходом второго полосового заградительного СВЧ-фильтра, вход которого соединен с управляющим устройством, при этом в качестве полупроводниковых диодов использованы корпусные p-i-n-диоды, первый и второй шлейфы установлены параллельно друг другу на одной широкой стенке отрезка прямоугольного волновода так, что концы внутренних проводников, соединенные с минусовыми выводами, соответственно, второго и четвертого полупроводниковых диодов, проходят через отверстия большего диаметра внутрь прямоугольного волновода и электрически соединены с его другой широкой стенкой, а расстояние между осями концов внугренних проводников шлейфов равно Хв/4, где Хв - средняя рабочая длина волны в прямоугольном волноводе.the first pass-through microwave filter, the input of which is connected to the control device, and the second, identical to the first, short-circuited coaxial cable containing series-connected third semiconductor diode included in the gap of the internal conductor of the cable near its short-circuited end, the fourth semiconductor diode connected to a distance from the third diode, equal to approximately XK / 2, and the third creeping conductor diode is connected with its positive output to the output of the second strip barrier C An RF filter, the input of which is connected to the control device, with housing pin diodes used as semiconductor diodes, the first and second loops are installed parallel to each other on one wide wall of a segment of a rectangular waveguide so that the ends of the internal conductors connected to the negative terminals, respectively, of the second and fourth semiconductor diodes, pass through holes of a larger diameter into the rectangular waveguide and are electrically connected to its other wide wall, and the distance is I wait for the axes of the ends of the internal conductors of the loops to be Xb / 4, where Xb is the average working wavelength in a rectangular waveguide.

Увеличение широкополосности, электрической прочности и быстродействия устройства обусловлены последовательным включением двух корпусных p-i-n диодов в разрывы внутренних проводников каждого коротгкозамкнутого коаксиального шлейфа.The increase in broadband, electrical strength and speed of the device is due to the sequential inclusion of two package p-i-n diodes in the breaks of the internal conductors of each short-circuited coaxial cable.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором приведена принципиальная электрическая схема полупроводникового СВЧ-устройства.The utility model is illustrated in the drawing, which shows a circuit diagram of a semiconductor microwave device.

Предлагаемое полупроводниковое СВЧ-устройство содержит отрезок прямоугольного волновода (1),идентичные первый(2) и второй (3) короткозамкнутые коаксиальные шлейфы, первый (4) и второй (5) полосовые заградительные СВЧ-фильтры. Для согласования волновых сопротивлений шлейфов и прямоугольного волновода (1), его поперечное сечение выполнено пониженным (высота узкой стенки по сравнению со стандартным волноводом уменьшена в пять раз). Первый короткозамкнутый шлейф (2) содержит первый полупроводниковый диод (6), включенный в разрыв внутреннего проводника (7) шлейфа вблизи его короткозамкнутого конца. В разрыв внутреннего проводника (7) шлейфа последовательно с первым полупроводниковым диодом (6) включен второй полупроводниковый диод (8) на расстоянии от первого диода, равном примерно Хк/2, где Хк -средняя рабочая длина волны в коаксиальном шлейфе. Первый полупроводниковый диод (6) своим плюсовым выводом соединен с выходом первого полосового заградительного СВЧ-фильтра (4), вход которого соединен с управляюшим устройством (на схеме не показано).Второй короткозамкнутый коакQ Oi сиальный шлейф (3), содержащий последовательно соединенные третий полупроводниковый диод (9), включенный в разрыв внутреннего проводника (10) шлейфа вблизи его короткозамкнутого конца, и четвертый полупроводниковый диод (11), включенный на расстоянии от третьего диода равном примерно Хк/2. Третий полупроводниковый диод (9) своим плюсовым выводом соединен с выходом второго полосового заградительного СВЧ-фильтра (5), вход которого соединен с управляющим устройством. Первый (2) и второй (3) шлейфы установлены параллельно друг другу на одной широкой стенке отрезка прямоугольного волновода (1), и их корпуса являются внешними проводниками шлейфов, жестко прикреплены к ней. Концы внутренних проводников (7), (10), соединенные с минусовыми выводами второго (8) и четвертого (11) полупроводниковых диодов, проходят через отверстия большего диаметра, выполненные в этой стенке, внутрь прямоугольного волновода (1) и электрически соединены с его другой широкой стенкой. Расстояние между осями концов внутренних проводников шлейфов равно Хв/4 , где Хв - средняя рабочая длина волны в прямоугольном волноводе. В качестве полупроводниковых диодов использованы корпусные p-i-n - диоды типа 2А520А или 2А542А 3.The proposed semiconductor microwave device contains a segment of a rectangular waveguide (1), identical to the first (2) and second (3) short-circuited coaxial cables, the first (4) and second (5) band-pass microwave filters. To match the wave impedances of the loops and the rectangular waveguide (1), its cross section is reduced (the height of the narrow wall is reduced by a factor of five compared to the standard waveguide). The first short-circuited loop (2) contains the first semiconductor diode (6), included in the gap of the inner conductor (7) of the loop near its short-circuited end. A second semiconductor diode (8) is connected in series with the first semiconductor diode (6) in the gap of the internal conductor of the loop (6) at a distance from the first diode of approximately Xk / 2, where Xk is the average operating wavelength in the coaxial loop. The first semiconductor diode (6) is connected with its positive output to the output of the first band-pass microwave filter (4), the input of which is connected to the control device (not shown in the diagram). The second short-circuited coax Q Oi sial loop (3), containing the third semiconductor a diode (9) included in the gap of the inner conductor (10) of the loop near its short-circuited end, and a fourth semiconductor diode (11), included at a distance from the third diode of approximately Xk / 2. The third semiconductor diode (9) is connected with its positive output to the output of the second bandpass microwave filter (5), the input of which is connected to the control device. The first (2) and second (3) loops are installed parallel to each other on one wide wall of a segment of a rectangular waveguide (1), and their bodies are external conductors of loops, are rigidly attached to it. The ends of the inner conductors (7), (10) connected to the negative terminals of the second (8) and fourth (11) semiconductor diodes pass through the holes of a larger diameter made in this wall, into the rectangular waveguide (1) and are electrically connected to its other wide wall. The distance between the axes of the ends of the internal conductors of the loops is equal to XB / 4, where XB is the average working wavelength in a rectangular waveguide. As the semiconductor diodes used case p-i-n - diodes type 2A520A or 2A542A 3.

Полупроводниковое СВЧ-устройство работает следующим образом.A semiconductor microwave device operates as follows.

Управляющее напряжение подается с управляющего устройства, например, через первый полосовой заградительный СВЧ-фильтр (4) на корпусные p-i-n - диоды (6) и (8) для получения в устройстве двух резонансных состояний. При подаче в режиме запирания на корпусные p-i-n - диоды (6) и (8) положительного напряжения смещения через вход первого полосового заградительного СВЧ- фильтра (4) первый короткозамкнутый коаксиальный шлейф (2) является эквивалентным последовательному резонансному колебательному контуру, включенному в отрезок прямоугольного волновода (1). Входное сопротивление такого шлейфа близко к нулю, в режиме запирания вносится большое затухание и включение его в линию передачи эквивалентно короткому замыканию линии в месте включения короткозамкнутого коаксиального шлейфа. Следовательно, устройство с положительным напряжением смещения на корпусных p-i-n - диодах (6) и (8) закрыто. При подаче в режиме пропускания на корпусные p-i-n - диоды отрицательного напряжения смещения через вход первого полосового заградш-ельного СВЧ-фильтра (4) первый короткозамкнутый коаксиальный щлейф (2) эквивалентен параллельному резонансному колебательному контуру, включенному параллельно прямоугольному волноводу. Входное сопротивление короткозамкнутого коаксиального щлейфа много больше волнового сопротивления прямоугольного волновода и потери СВЧмощности в отрезке прямоугольного волновода (1) минимальны. Следовательно, устройствоThe control voltage is supplied from the control device, for example, through the first bandpass microwave filter (4) to the case p-i-n diodes (6) and (8) to obtain two resonant states in the device. When a positive bias voltage is applied to the housing pin pin diodes (6) and (8) through the input of the first bandpass microwave filter (4), the first short-circuited coaxial loop (2) is equivalent to a series resonant oscillatory circuit included in a segment of a rectangular waveguide (1). The input impedance of such a loop is close to zero, in the locking mode, a large attenuation is introduced and its inclusion in the transmission line is equivalent to a short circuit of the line at the point where the short-circuited coaxial loop is turned on. Therefore, the device with a positive bias voltage on the case p-i-n diodes (6) and (8) is closed. When a negative bias voltage is applied to the case p-i-n diodes through the input of the first bandpass filter (4), the first short-circuited coaxial loop (2) is equivalent to a parallel resonant oscillatory circuit connected in parallel to a rectangular waveguide. The input impedance of a short-circuited coaxial loop is much greater than the wave impedance of a rectangular waveguide and the loss of microwave power in a segment of a rectangular waveguide (1) is minimal. Consequently, the device

/. /.

с отрицательным напряжением смещения на корпусных p-i-n - диодах (6) и (8) открыто для прохождения СВЧ-мощности. Аналогично работает второй короткозамкнутый шлейф (3).with a negative bias voltage on the case p-i-n diodes (6) and (8) is open for the passage of microwave power. The second short-circuited loop (3) works similarly.

Установка двух короткозамкнутых шлейфов на расстоянии между осями концов их внутренних проводников обеспечивает постоянство величины потерь запирания более 25 дБ на всех частотах в 10% - ой полосе диапазона, в то время как одиночный короткозамкнутый шлейф обеспечивает величину потерь запирания более 25 дБ на средней и не более 12 дБ на крайних частотах в 10% - ой полосе диапазона длин волн.The installation of two short-circuited loops at a distance between the axes of the ends of their inner conductors ensures a constant value of blocking losses of more than 25 dB at all frequencies in the 10% band of the range, while a single short-circuit loop provides a value of blocking losses of more than 25 dB at an average and no more 12 dB at the extreme frequencies in the 10% band of the wavelength range.

Таким образом, по сравнению с прототипом, использование предлагаемой полезной модели позволяет разрабатывать для короткого сантиметрового диапазона длин волн широкополосные, быстродействующие устройства отражающего типа, например, защитные выключатели или многоканальные малогабаритные антенные переключатели-коммутаторы, управляющие высоким уровнем мощности СВЧ-колебаний.Thus, in comparison with the prototype, the use of the proposed utility model allows the development of broadband, high-speed devices of a reflective type for a short centimeter wavelength range, for example, circuit breakers or multi-channel small-sized antenna switches, which control a high level of microwave oscillation power.

Источники информации;Sources of information;

1.US № 3868607, НКИ 333-98,1975.1.US No. 3868607, NCI 333-98.1975.

2.SU № 458066, МПК Н 01 Р 1/10,1975.2.SU No. 458066, IPC N 01 P 1 / 10.1975.

3.«Полупроводниковые приборы. Сверхвысокочастотные диодьв. Справочник. Б.А. Наливайко, А.С. Бермин, В. Г. Божков и др. Под редакцией Б. А. Наливайко, Томск, МГП «РАСКО, 1992, стр. 106-107,119-120.3. “Semiconductor devices. Microwave diodes. Directory. B.A. Nalivaiko, A.S. Bermin, V. G. Bozhkov et al. Edited by B. A. Nalivaiko, Tomsk, Moscow State Pedagogical University RASKO, 1992, pp. 106-107,119-120.

Claims (1)

Полупроводниковое СВЧ-устройство, включающее отрезок прямоугольного волновода, первый короткозамкнутый коаксиальный шлейф, содержащий первый полупроводниковый диод, включенный в разрыв внутреннего проводника шлейфа вблизи его короткозамкнутого конца, отличающееся тем, что в него введены второй полупроводниковый диод, включенный последовательно с первым полупроводниковым диодом в разрыв внутреннего проводника шлейфа на расстоянии от первого диода, равном примерно λк/2, где λк- средняя рабочая длина волны в коаксиальном шлейфе, причем первый полупроводниковый диод своим плюсовым выводом соединен с выходом первого полосового заградительного СВЧ-фильтра, вход которого соединен с управляющим устройством, и второй, идентичный первому, короткозамкнутый коаксиальный шлейф, содержащий последовательно соединенные третий полупроводниковый диод, включенный в разрыв внутреннего проводника шлейфа вблизи его короткозамкнутого конца, четвертый полупроводниковый диод, включенный на расстоянии от третьего диода, равном примерно λк/2, причем третий полупроводниковый диод своим плюсовым выводом соединен с выходом второго полосового заградительного СВЧ-фильтра, вход которого соединен с управляющим устройством, при этом в качестве полупроводниковых диодов использованы корпусные p-i-n-диоды, первый и второй шлейфы установлены параллельно друг другу на одной широкой стенке отрезка прямоугольного волновода так, что концы внутренних проводников, соединенные с минусовыми выводами, соответственно, второго и четвертого полупроводниковых диодов, проходят через отверстия большего диаметра внутрь прямоугольного волновода и электрически соединены с его другой широкой стенкой, а расстояние между осями концов внутренних проводников шлейфов равно λв/4, где λв- средняя рабочая длина волны в прямоугольном волноводе.
Figure 00000001
A semiconductor microwave device comprising a segment of a rectangular waveguide, a first short-circuited coaxial cable containing a first semiconductor diode included in the gap of the internal conductor of the cable near its short-circuited end, characterized in that a second semiconductor diode is inserted into it, connected in series with the first semiconductor diode in the gap the inner conductor loop at a distance from the first diode is equal to approximately λ / 2, where λ k - the average operating wavelength in a coaxial loop, with The first semiconductor diode is connected with its positive output to the output of the first band-pass microwave filter, the input of which is connected to the control device, and the second, identical to the first, short-circuited coaxial cable containing a third semiconductor diode connected in series, which is connected to the gap of the internal conductor of the cable near its short-circuited end, the fourth semiconductor diode connected in the region of the third diode is equal to approximately λ / 2, wherein the third semiconductor diode with its positive output it is connected to the output of the second band-pass microwave filter, the input of which is connected to the control device, while case pin diodes are used as semiconductor diodes, the first and second loops are installed parallel to each other on one wide wall of a segment of a rectangular waveguide so that the ends of the inner conductors connected to the negative terminals, respectively, of the second and fourth semiconductor diodes, pass through holes of a larger diameter into a rectangular wave novoda and are electrically connected to its other wide wall, and the distance between the axes of the ends of the inner conductors of the loops is λ in / 4, where λ in is the average working wavelength in a rectangular waveguide.
Figure 00000001
RU2002116588/20U 2002-06-26 2002-06-26 SEMICONDUCTOR MICROWAVE DEVICE RU27268U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116588/20U RU27268U1 (en) 2002-06-26 2002-06-26 SEMICONDUCTOR MICROWAVE DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116588/20U RU27268U1 (en) 2002-06-26 2002-06-26 SEMICONDUCTOR MICROWAVE DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU27268U1 true RU27268U1 (en) 2003-01-10

Family

ID=38000567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002116588/20U RU27268U1 (en) 2002-06-26 2002-06-26 SEMICONDUCTOR MICROWAVE DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU27268U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD282Z (en) * 2009-08-11 2011-04-30 Институт Электронной Инженерии И Промышленных Технологий Академии Наук Молдовы Device for emission of electromagnetic microwaves
MD314Z5 (en) * 2010-03-15 2011-07-31 ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" Device for emission of electromagnetic microwaves
  • 2002

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD282Z (en) * 2009-08-11 2011-04-30 Институт Электронной Инженерии И Промышленных Технологий Академии Наук Молдовы Device for emission of electromagnetic microwaves
MD314Z5 (en) * 2010-03-15 2011-07-31 ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОЙ ИНЖЕНЕРИИ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ "D. Ghitu" Device for emission of electromagnetic microwaves

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4931695A (en) High performance extended interaction output circuit
KR20080072974A (en) Rf switch
RU27268U1 (en) SEMICONDUCTOR MICROWAVE DEVICE
AU732191B2 (en) Microwave resonator
JPH1013105A (en) High-frequency filter
US4162458A (en) TM coaxial cavity oscillator and power combiner
JP4630891B2 (en) Filter circuit and wireless communication device
JP2008079085A (en) Transmission line waveguide converter
JP5369905B2 (en) Band elimination filter
US7978028B2 (en) Dual mode generating line coupled to a dual mode ring resonator filter by half the length of the ring resonator
EP0343887A1 (en) Waveguide apparatus
RU2138887C1 (en) Stripline nonreflecting band-elimination filter ( variants )
Chen et al. A novel microstrip absorptive bandstop filter
SU843039A1 (en) Band-pass filter on overthreshold waveguide
RU193638U1 (en) WAVE-COAXIAL TRANSITION
JPH0319722B2 (en)
US3760303A (en) Conductance-loaded transmission line resonator
SU1169047A1 (en) Band-pass filter
Ikalainen et al. Dielectric waveguide band-pass filters with broad stop bands
CN117525887A (en) Terahertz amplitude direct modulator for absorbing echo by using resonant ring and modulation method
RU2103802C1 (en) Frequency multiplier
SU1587603A1 (en) Microwave switch
Harris Waveguides for the 100–1000 GHz frequency range
US4429287A (en) Coaxially coupled tunable oscillator using a ridge waveguide
Kondoh et al. Analysis of a metallic reflector grating with the influence of the Joule loss taken into account

Legal Events

Date Code Title Description
ND1K Extending utility model patent duration
PD1K Correction of name of utility model owner