RU2760766C1 - Переключатель - Google Patents
Переключатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2760766C1 RU2760766C1 RU2021106259A RU2021106259A RU2760766C1 RU 2760766 C1 RU2760766 C1 RU 2760766C1 RU 2021106259 A RU2021106259 A RU 2021106259A RU 2021106259 A RU2021106259 A RU 2021106259A RU 2760766 C1 RU2760766 C1 RU 2760766C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pin diodes
- switch
- leads
- pin
- capacitance
- 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
- H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
- H01P1/15—Auxiliary devices for switching or interrupting by semiconductor devices
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники, в частности к переключателям СВЧ-сигнала. Переключатель содержит первый и второй pin-диоды, включенные последовательно и в одном направлении, к точке соединения которых подключен вход переключателя, а к внешним их выводам подключены выходы переключателя, третий и четвертый pin-диоды, которые первыми выводами соединены с внешними выводами первого и второго pin-диодов, а вторыми выводами - с корпусом, при этом первый и второй pin-диоды соединены с третьим и четвертым pin-диодами одинаковыми электродами, первую и вторую индуктивности, которые подключены к точкам соединения первого и третьего, второго и четвертого pin-диодов, а вторыми выводами к выводам первой и второй емкостей, вторые выводы емкостей соединены с корпусом, к точке соединения второго вывода первой индуктивности и первого вывода первой емкости подключен первый вывод сопротивления, а к точке соединения второго вывода второй индуктивности и первого вывода второй емкости подключен второй вывод сопротивления. Технический результат - расширение функциональных возможностей переключателя, увеличение уровня рабочей СВЧ-мощности и улучшение его эксплуатационных характеристик. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области радиотехники, в частности к переключателям СВЧ-сигнала, может быть использовано в качестве функционального узла для коммутации СВЧ-сигналов и управляемого ограничителя СВЧ-мощности в приемо-передающих трактах радиотехнических систем и базового элемента при создании коммутирующих устройств СВЧ.
Известны переключатели на pin-диодах на два положения, которые могут быть построены последовательным, параллельным или комбинированным включением диодов в микрополосковую линию (Хелзайн, Дж. Пассивные и активные цепи СВЧ/ Дж. Хелзайн; пер. с англ./ Под. ред. А.С. Галина. - М.: Радио и связь. - 1981 - С. 152-153.). Недостатками данных устройств являются необходимость в двух источниках управляющего напряжения, что существенно усложняет схемы устройств, в которых применяются данные переключатели, и узкие функциональные возможности - только переключение СВЧ-сигнала.
Известен переключатель СВЧ (патент РФ №2275716, МКИ: Н01Р 1/15 от 06.05.2004, опубликован 27.04.2006 Бюл. №12), содержащий входную и две выходные линии передачи, один полуволновой и три четвертьволновых отрезка линии передачи, четыре диода. Недостатками данного устройства являются значительные габариты и узкая полоса рабочих частот из-за используемых полуволнового и трех четвертьволновых отрезков линий передачи.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности является переключатель каналов (авторское свидетельство РФ №1201925, МКИ: Н01Р 1/10 от 21.11.1983, автор Г.Б. Дзехцер), содержащий четыре pin-диода, фильтр нижних частот, в котором первый и второй pin-диоды соединены последовательно и в одном направлении, точка соединения которых является входом переключателя, а к внешним выводам соединения подключены Т-образный фильтр нижних частот, а также, третий и четвертый pin-диоды соответственно, при этом первый и второй pin-диоды соединены с третьим и четвертым pin-диодами одинаковыми электродами. Недостатками данного устройства являются узкие функциональные возможности - только переключение СВЧ-сигнала, низкий уровень рабочей СВЧ-мощности переключателя, определяемый типом используемых диодов, и зависимость уровня рабочей СВЧ-мощности от разброса характеристик конкретных экземпляров pin-диодов, так как значение напряжения управления переключателем ограничено из-за того, что напряжение управления прикладывается непосредственно на pin-диоды, включенные параллельно выходам переключателя, и, как следствие, запирающее напряжение смещения на pin-диоде, параллельном включенному выходу переключателя и смещенном в обратном направлении, имеет малую величину, зависит от индивидуальных характеристик конкретных экземпляров pin-диодов и равно падению напряжения на pin-диоде, включенном параллельно отключенному выходу переключателя и смещенном в прямом направлении, что приводит к ограничению рабочей СВЧ-мощности переключателя и ее зависимости от индивидуальных характеристик конкретных pin-диодов. При этом в рассматриваемом переключателе можно добиться повышения уровня рабочей СВЧ-мощности за счет выбора соответствующего типа pin-диодов, рассчитанных на работу при большом уровне СВЧ-мощности, но в этом случае быстродействие переключателя существенно падает. Описанное устройство принято за прототип изобретения.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей переключателя за счет возможности выполнения переключателем функции управляемого ограничителя мощности, увеличение уровня рабочей СВЧ-мощности и улучшение его эксплуатационных характеристик, а, именно, уменьшение зависимости уровня рабочей СВЧ-мощности от разброса характеристик конкретных экземпляров pin-диодов при сохранении высокого быстродействия переключателя.
Технический результат достигается тем, что в переключателе, содержащем первый и второй pin-диоды, включенные последовательно и в одном направлении, к точке соединения которых через разделительную емкость подключен вход переключателя, а к внешним их выводам через разделительные емкости подключены соответственно первый и второй выходы переключателя, третий и четвертый pin-диоды, которые первыми выводами соединены с внешними выводами первого и второго pin-диодов, а вторыми выводами с корпусом, при этом первый и второй pin-диоды соединены соответственно с третьим и четвертым pin-диодами одинаковыми электродами, первую и вторую индуктивности, которые первыми выводами подключены к точкам соединения первого и третьего, второго и четвертого pin-диодов соответственно, а вторыми выводами с первыми выводами первой и второй емкостей соответственно, вторые выводы емкостей соединены с корпусом, в переключатель введено сопротивление таким образом, что к точке соединения второго вывода первой индуктивности и первого вывода первой емкости подключен первый вывод сопротивления, а к точке соединения второго вывода второй индуктивности и первого вывода второй емкости подключен второй вывод сопротивления.
На фиг. 1 изображена схема электрическая переключателя, где 1 - первый pin-диод, 2 - второй pin-диод, 3 - третий pin-диод, 4 - четвертый pin-диод, 5 - первая индуктивность, 6 - вторая индуктивность, 7 - первая емкость, 8 - вторая емкость, 9 - сопротивление, 10-12 - разделительные емкости.
В переключателе, соответствующем схеме электрической, представленной на фиг. 1, содержащем pin-диоды 1-4, индуктивности 5 и 6, емкости 7 и 8, сопротивление 9, разделительные емкости 10-12, pin-диоды 1 и 2, включенные последовательно и в одном направлении, к точке соединения которых через разделительную емкость 11 подключен вход переключателя, а к внешним выводам pin-диодов 1 и 2 через разделительные емкости 10, 12 подключены соответственно первый и второй выходы переключателя, и первыми выводами pin-диоды 3 и 4, соединенные вторыми выводами с корпусом, при этом pin-диоды 1 и 2 соединены соответственно с pin-диодами 3 и 4 одинаковыми электродами. К внешним выводам pin-диодов 1 и 2 подключены первыми выводами индуктивности 5 и 6 соответственно, а вторые выводы индуктивностей 5 и 6 соединены с первыми выводами емкостей 7 и 8 соответственно, вторые выводы которых соединены с корпусом. К точкам соединения второго вывода индуктивности 5 и первого вывода емкости 7, второго вывода индуктивности 6 и первого вывода емкости 8 подключены первый и второй выводы сопротивления 9 соответственно.
Соединение общих выводов индуктивности 5 и емкости 7, индуктивности 6 и емкости 8 при помощи сопротивления 9 позволяет повысить управляющее напряжение (по модулю) за счет падения части напряжения управления на сопротивлении 9. В этом случае, величина запирающего напряжения на pin-диоде 1 при положительной полярности управляющего напряжения и на pin-диоде 2 при отрицательной будет равна падению напряжения на сопротивлении 9. Повышение управляющего напряжения (по модулю) за счет падения напряжения на сопротивлении 9, приводит также к повышению запирающего напряжения (по модулю) на pin-диодах 4 и 3 при положительной и отрицательной его полярности соответственно. Повышение запирающего напряжения на pin-диодах 1, 4 при положительной полярности управляющего напряжения и pin-диодах 2, 3 при отрицательной полярности управляющего напряжения позволяет повысить уровень рабочей СВЧ-мощности переключателя при сохранении его быстродействия. Уровень рабочей СВЧ-мощности переключателя будет зависеть от падения напряжения на сопротивлении 9. Расширение функциональных возможностей переключателя, а именно, выполнение переключателем функции управляемого ограничителя СВЧ-мощности, достигается за счет возможности варьирования величины управляющего напряжения на pin-диодах 3 или 4, которое их запирает, если подключаются выходы 1 или 2 соответственно. При этом допустимый уровень рабочей СВЧ-мощности переключателя определяется величиной управляющего напряжения (по модулю) и растет с его увеличением.
Работает переключатель следующим образом. При подаче на переключатель положительного управляющего напряжения ток замыкается по цепи: pin-диод 2 - индуктивность 6 - сопротивление 9 - индуктивность 5 - pin-диод 3, pin-диоды 1 и 4 смещены в обратном направлении. При этом, выход 1 отключен, и СВЧ-сигнал с уровнем СВЧ-мощности не превышающим порогового значения, определяемого величиной управляющего напряжения (по модулю), с входа поступает на выход 2. Разделительные емкости 10-12 изолируют остальные узлы приемопередающих трактов радиотехнических систем от воздействия управляющего напряжения. При подаче на переключатель отрицательного управляющего напряжения ток замыкается по цепи: pin-диод 1 - индуктивность 5 - сопротивление 9 - индуктивность 6 - pin-диод 4, pin-диоды 2 и 3 смещены в обратном направлении. Тогда, выход 2 отключен, СВЧ-сигнал с входа поступает на выход 1. В случае превышения порогового уровня СВЧ-мощности, определяемого падением управляющего напряжения на сопротивлении 9, pin-диоды 3 и 4, если подключаются выходы 1 или 2 соответственно, приоткрываются и переключатель работает в режиме управляемого ограничителя мощности.
Изобретение позволяет расширить функциональные возможности переключателя за счет возможности выполнения функции управляемого ограничителя СВЧ-мощности, увеличения уровня рабочей СВЧ-мощности и улучшить его эксплуатационные характеристики, а, именно, уменьшить зависимость уровня рабочей СВЧ-мощности от разброса характеристик конкретных экземпляров pin-диодов, за счет возможности увеличения и варьирования величины управляющего напряжения.
Для промышленной реализации предлагаемого переключателя могут быть использованы известные средства и методы, применяемые для изготовления переключателей с использованием pin-диодов.
Claims (1)
- Переключатель СВЧ сигналов на pin-диодах, содержащий первый и второй pin-диоды, включённые последовательно и в одном направлении, к точке соединения которых через разделительную ёмкость подключён вход переключателя, а к внешним их выводам через разделительные ёмкости подключены соответственно первый и второй выходы переключателя, третий и четвёртый pin-диоды, которые первыми выводами соединены с внешними выводами первого и второго pin-диодов, а вторыми выводами с корпусом, при этом первый и второй pin-диоды соединены соответственно с третьим и четвёртым pin-диодами одинаковыми электродами, первую и вторую индуктивности, которые первыми выводами подключены к точкам соединения первого и третьего, второго и четвертого pin-диодов соответственно, а вторыми выводами с первыми выводами первой и второй ёмкостей соответственно, вторые выводы ёмкостей соединены с корпусом, отличающийся тем, что в переключатель введено сопротивление таким образом, что к точке соединения второго вывода первой индуктивности и первого вывода первой ёмкости подключён первый вывод сопротивления, а к точке соединения второго вывода второй индуктивности и первого вывода второй ёмкости подключён второй вывод сопротивления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106259A RU2760766C1 (ru) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Переключатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106259A RU2760766C1 (ru) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Переключатель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2760766C1 true RU2760766C1 (ru) | 2021-11-30 |
Family
ID=79174128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021106259A RU2760766C1 (ru) | 2021-03-10 | 2021-03-10 | Переключатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2760766C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1201925A1 (ru) * | 1983-11-21 | 1985-12-30 | Предприятие П/Я Г-4367 | Переключатель каналов |
SU1764096A1 (ru) * | 1990-01-16 | 1992-09-23 | Нижегородский Научно-Исследовательский Приборостроительный Институт | Переключатель |
JPH09139601A (ja) * | 1995-11-14 | 1997-05-27 | Fujitsu Ltd | 高周波スイッチ |
US5914544A (en) * | 1997-05-02 | 1999-06-22 | Fujitsu Limited | High-frequency switching circuit |
JP2003110457A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Japan Radio Co Ltd | スイッチ回路及びその使用方法 |
JP4389358B2 (ja) * | 2000-06-21 | 2009-12-24 | 株式会社村田製作所 | 高周波通信装置 |
US20200279844A1 (en) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | Macom Technology Solutions Holdings, Inc. | Monolithic multi-i region diode switches |
-
2021
- 2021-03-10 RU RU2021106259A patent/RU2760766C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1201925A1 (ru) * | 1983-11-21 | 1985-12-30 | Предприятие П/Я Г-4367 | Переключатель каналов |
SU1764096A1 (ru) * | 1990-01-16 | 1992-09-23 | Нижегородский Научно-Исследовательский Приборостроительный Институт | Переключатель |
JPH09139601A (ja) * | 1995-11-14 | 1997-05-27 | Fujitsu Ltd | 高周波スイッチ |
US5914544A (en) * | 1997-05-02 | 1999-06-22 | Fujitsu Limited | High-frequency switching circuit |
JP4389358B2 (ja) * | 2000-06-21 | 2009-12-24 | 株式会社村田製作所 | 高周波通信装置 |
JP2003110457A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Japan Radio Co Ltd | スイッチ回路及びその使用方法 |
US20200279844A1 (en) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | Macom Technology Solutions Holdings, Inc. | Monolithic multi-i region diode switches |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3982214A (en) | 180° phase shifting apparatus | |
US7893749B2 (en) | High frequency switch circuit having reduced input power distortion | |
KR960009402A (ko) | 저왜곡(low distortion) 스위치 | |
RU2760766C1 (ru) | Переключатель | |
US10050609B2 (en) | Antenna switch circuit with improved harmonic suppression characteristic | |
US4996504A (en) | Monolithically integratable microwave attenuation element | |
EP2008361B1 (en) | Variable attenuation of broadband differential signals using pin diodes | |
KR100299900B1 (ko) | 병렬 접속된 고역 통과신호 경로와 저역 통과신호 경로를 갖는반도체 이상기 | |
US7030515B2 (en) | Individually biased transistor high frequency switch | |
CN113300682B (zh) | 一种可重构的限幅衰减一体化电路及其工作方法 | |
US3503014A (en) | Multiple throw microwave switch | |
US10340704B2 (en) | Switch device with a wide bandwidth | |
KR20190065926A (ko) | 신호 변조기 | |
KR100842306B1 (ko) | 콤팩트형 180도 위상천이기 | |
CN104617908A (zh) | 应用于微波毫米波的低相移衰减器 | |
US11677392B2 (en) | Bias networks for DC or extended low frequency capable fast stacked switches | |
JPH05235677A (ja) | リミッター回路 | |
JP3074798B2 (ja) | 移相器 | |
Vavra et al. | RF Single-Pole Double-Throw Switch Based on Memistor | |
JP2003318267A (ja) | 半導体装置 | |
KR200258987Y1 (ko) | 마이크로웨이브용 단극 양방향 스위칭 회로 | |
KR20040083458A (ko) | 전자 신호 처리 장치 및 전자 신호 스위치 | |
SU1718306A1 (ru) | Сверхвысокочастотный выключатель | |
SU1734141A1 (ru) | Двухканальный переключатель | |
TW201345144A (zh) | 路徑切換功率放大器 |