RU2789181C1 - Broadband dc supply circuit for strip line - Google Patents

Broadband dc supply circuit for strip line Download PDF

Info

Publication number
RU2789181C1
RU2789181C1 RU2022120426A RU2022120426A RU2789181C1 RU 2789181 C1 RU2789181 C1 RU 2789181C1 RU 2022120426 A RU2022120426 A RU 2022120426A RU 2022120426 A RU2022120426 A RU 2022120426A RU 2789181 C1 RU2789181 C1 RU 2789181C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
line
strip line
quarter
broadband
capacitor
Prior art date
Application number
RU2022120426A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Ефимович Ионов
Андрей Александрович Василевский
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар" filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Пульсар"
Application granted granted Critical
Publication of RU2789181C1 publication Critical patent/RU2789181C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of radio engineering, in particular to circuits for supplying direct current to strip lines. To create a broadband DC supply circuit to a strip line containing a quarter-wave stub connected in series, one end of which is connected to the strip line, the other end is connected to a capacitor, in turn, with a grounded opposite lining, and a capacitor, a section was introduced with a symmetrical bifurcation of this line and connection quarter-wave trail to the middle of one of the branches of the bifurcated line.
EFFECT: increasing the broadband isolation over the microwave DC source and strip line.
1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области радиотехники, в частности к цепям подачи постоянного тока в полосковые линии.The proposed technical solution relates to the field of radio engineering, in particular to circuits for supplying direct current to strip lines.

Известна цепь подачи управляющего смещения через блокировочную емкость, включенную последовательно с переключательным диодом. Эта система управления преимущественно применима для микрополосковых выключателей и обеспечивает развязку с СВЧ трактом цепей питания диодов постоянным током. (Управление режимом выключателя через блокировочную емкость, Рис. 9.14, «Конструирование и расчет полосковых устройств» под редакцией И.С. Ковалева, М: Советское радио 1974 г. стр.233).A known circuit for supplying a control bias through a blocking capacitance connected in series with a switching diode. This control system is mainly applicable for microstrip switches and provides isolation from the microwave path of the DC power supply circuits for diodes. (Control of the switch mode through the blocking capacitance, Fig. 9.14, "Design and calculation of strip devices" edited by I.S. Kovalev, M: Soviet radio 1974, p. 233).

Известна цепь управления через «Т» ответвление волновода, взятая в качестве прототипа. В известной цепи ответвление волновода представляет собой параллельный шлейф, один конец которого подключен к СВЧ тракту, а другой конец замкнут на корпус по высокой частоте через конденсатор. Управляющее напряжение подается в точку соединения шлейфа и конденсатора. Длина шлейфа выбрана равной четверти длины рабочей волны. Основное назначение конденсатора, включенного через шлейф параллельно диоду, - создание развязки цепей питания с СВЧ трактом. (Система управления через Т ответвление волновода, Рис. 9.12, «Конструирование и расчет полосковых устройств» под редакцией И.С. Ковалева, М: Советское радио 1974 г. стр. 232).Known control circuit through the "T" branch of the waveguide, taken as a prototype. In a known circuit, a waveguide branch is a parallel loop, one end of which is connected to the microwave path, and the other end is closed to the housing at high frequency through a capacitor. The control voltage is applied to the connection point of the loop and the capacitor. The length of the loop is chosen equal to a quarter of the length of the operating wave. The main purpose of a capacitor connected through a loop parallel to the diode is to create a decoupling of power circuits with a microwave path. (Control system through the T branch of the waveguide, Fig. 9.12, "Design and calculation of strip devices" edited by I.S. Kovalev, M: Soviet radio 1974, p. 232).

Недостатком прототипа является малая широкополосность развязки по СВЧ источника постоянного тока и полосковой линии, что актуально при создании, например, усилителей на полупроводниковых приборах, которые имеют подъём усиления на низких частотах, что приводит при недостаточной развязке в широкой полосе частот к самовозбуждению усилителей.The disadvantage of the prototype is the low broadband decoupling over the microwave DC source and the strip line, which is important when creating, for example, amplifiers based on semiconductor devices that have a gain boost at low frequencies, which leads to self-excitation of amplifiers with insufficient decoupling in a wide frequency band.

Решаемой технической задачей является повышение широкополосности развязки по СВЧ источника постоянного тока и полосковой линии.The technical problem to be solved is to increase the broadband isolation of the microwave DC source and the strip line.

Для решения поставленной технической задачи предлагается использование широкополосной цепи подачи постоянного тока в полосковую линию, состоящей из последовательно соединенных четвертьволнового шлейфа и конденсатора, причем один конец шлейфа подключен к полосковой линии, а другой конец к конденсатору, в свою очередь заземлённому противоположной обкладкой, введением в полосковую линию участка с симметричным раздвоением этой линии и подключением четвертьволнового шлейфа к середине одной из ветвей раздвоенной линии.To solve the stated technical problem, it is proposed to use a broadband DC supply circuit to a strip line, consisting of a quarter-wave loop and a capacitor connected in series, with one end of the loop connected to the strip line, and the other end to the capacitor, in turn grounded by the opposite lining, by introducing into the strip line a section line with a symmetrical bifurcation of this line and a quarter-wave loop connected to the middle of one of the branches of the bifurcated line.

Предложенное техническое решение удовлетворяет критерию новизны, так как в опубликованных источниках информации отсутствует предлагаемое решение технической задачи.The proposed technical solution satisfies the criterion of novelty, since there is no proposed solution to the technical problem in the published sources of information.

На Фиг. 1 изображена цепь подачи постоянного тока в полосковую линию 1, которая содержит участок 2 симметрично раздвоенный полосковой линии длиной в половины волны, четвертьволновый шлейф 3, подключённый одним концом к середине одной из ветвей раздвоенной линии, а другим концом подключённый к конденсатору 4, противоположная обкладка которого заземлена. Условно обозначим такое ответвление знаком «Y».On FIG. 1 shows the circuit for supplying direct current to strip line 1, which contains section 2 of a symmetrically bifurcated strip line with a length of half a wave, a quarter-wave loop 3, connected at one end to the middle of one of the branches of the bifurcated line, and at the other end connected to capacitor 4, the opposite lining of which grounded. We will conditionally designate such a branch with the sign "Y".

Предложенная цепь подачи постоянного тока в полосковую линию работает следующим образом. При включении цепи подачи постоянного тока в полосковую линию, по которой распространяется СВЧ мощность, через Y ответвление на основной частоте её рабочего диапазона в точке соединения одной из ветвей раздвоенной линии и четвертьволнового шлейфа возникает режим холостого хода, так как другой конец шлейфа замкнут конденсатором по СВЧ на землю и шлейф отключён по СВЧ от линии. СВЧ мощность в этом случае проходит по участку симметрично раздвоенной полосковой линии, длина каждой ветви которой приблизительно равна половине длины волны. The proposed circuit for supplying direct current to a strip line operates as follows. When the DC supply circuit is turned on in the strip line, through which microwave power is distributed, through the Y branch at the main frequency of its operating range, at the junction point of one of the branches of the bifurcated line and the quarter-wave loop, an idle mode occurs, since the other end of the loop is closed by a microwave capacitor to the ground and the loop is disconnected by microwave from the line. The microwave power in this case passes through a section of a symmetrically bifurcated strip line, the length of each branch of which is approximately equal to half the wavelength.

На частоте в два раза ниже основной участок, состоящий из последовательно соединённых четвертьволнового шлейфа и подсоединённой к нему половины ветви раздвоенной линии, совместно образуют новый четвертьволновый шлейф, также отключающий по СВЧ полосковую линию в точке раздвоения от ввода питания. В этом случае СВЧ мощность проходит по другому участку раздвоенной линии. At a frequency two times lower, the main section, consisting of a series-connected quarter-wave loop and a half of a bifurcated line branch connected to it, together form a new quarter-wave loop, which also turns off the microwave strip line at the bifurcation point from the power input. In this case, the microwave power passes through another section of the bifurcated line.

На частоте в два раза большей основной частоты участок, состоящий из последовательно соединённых четвертьволнового шлейфа и подсоединённой к нему половины ветви раздвоенной линии, совместно образуют новый шлейф, длина которого составляет три четверти длины волны на этой частоте и он также отключает по СВЧ полосковую линию в точке раздвоения от ввода питания. В этом случае СВЧ мощность проходит по другому участку раздвоенной линии. At a frequency twice the fundamental frequency, a section consisting of a series-connected quarter-wave stub and a half of a bifurcated line branch connected to it, together form a new stub, the length of which is three-quarters of a wavelength at this frequency, and it also turns off the microwave strip line at the point splitting from the power input. In this case, the microwave power passes through another section of the bifurcated line.

Таким образом появляются три разнесённых по частоте центра развязки по СВЧ полосковой линии от цепи подачи постоянного тока, имеющие свои приемлемые диапазоны частот по заданному уровню развязки. При суперпозиции их характеристик достигается увеличение рабочего диапазона частот устройства в целом.Thus, three frequency-spaced decoupling centers appear along the microwave stripline from the DC supply circuit, having their own acceptable frequency ranges for a given decoupling level. With the superposition of their characteristics, an increase in the operating frequency range of the device as a whole is achieved.

В качестве примера конструкции широкополосной цепи подачи постоянного тока в полосковую линию на Фиг. 1 изображена топология такой цепи с размерами для средней частоты равной 10 ГГц. Размеры даны в миллиметрах. Использована подложка из поликора толщиной 1 мм. Частотный диапазон этой цепи по уровню потерь в полосковой линии не более 0,1 дБ составляет 12,2 ГГц (от 3,95 ГГц до 16,16 ГГц), что более чем в 2 раза превышает диапазон в конструкциях, использующих простые «Т» ответвления для подачи постоянного тока в полосковую линию.As an example of the design of a broadband DC supply circuit to a strip line in FIG. 1 shows the topology of such a circuit with dimensions for an average frequency of 10 GHz. Dimensions are given in millimeters. A 1 mm thick polycor backing was used. The frequency range of this circuit in terms of loss in the strip line is not more than 0.1 dB is 12.2 GHz (from 3.95 GHz to 16.16 GHz), which is more than 2 times the range in designs using simple "T" taps for supplying direct current to the strip line.

При необходимости можно путём обратно пропорционального изменения размеров длин участков с изменением частоты получить аналогичные конструкции для средних частот до 5 ГГц. Так, например, для средней частоты 7 ГГц диапазон частот составит 9 ГГц (от 2,65 ГГц до 11,6 ГГц), а для 5 ГГц соответственно 4,85 ГГц (от 2 ГГц до 6,85 ГГц). Для основных (средних) частот ниже 5 ГГц и выше 10 ГГц требуется отдельная дополнительная проработка размеров конструкции.If necessary, it is possible to obtain similar designs for medium frequencies up to 5 GHz by inversely proportional change in the size of the lengths of the sections with a change in frequency. So, for example, for an average frequency of 7 GHz, the frequency range will be 9 GHz (from 2.65 GHz to 11.6 GHz), and for 5 GHz, respectively, 4.85 GHz (from 2 GHz to 6.85 GHz). For fundamental (medium) frequencies below 5 GHz and above 10 GHz, a separate additional study of the design dimensions is required.

Claims (1)

Цепь подачи постоянного тока в полосковую линию, содержащая последовательно соединенные четвертьволновый шлейф и конденсатор, причем один конец четвертьволнового шлейфа подключен к полосковой линии, а другой конец к конденсатору, противоположная обкладка которого заземлена, отличающаяся тем, что в полосковую линию введен участок с симметричным раздвоением этой линии и подключением четвертьволнового шлейфа к середине одной из ветвей раздвоенной линии. A circuit for supplying direct current to a strip line, containing a quarter-wave stub and a capacitor connected in series, with one end of the quarter-wave stub connected to the strip line, and the other end to the capacitor, the opposite lining of which is grounded, characterized in that a section with a symmetrical bifurcation of this line and connecting a quarter-wave loop to the middle of one of the branches of the bifurcated line.
RU2022120426A 2022-07-26 Broadband dc supply circuit for strip line RU2789181C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2789181C1 true RU2789181C1 (en) 2023-01-30

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3560889A (en) * 1968-08-30 1971-02-02 Kunihiro Suetake Termination for ultra-high-frequency and microwave transmission lines
US3654573A (en) * 1970-06-29 1972-04-04 Bell Telephone Labor Inc Microwave transmission line termination
US4638272A (en) * 1983-05-05 1987-01-20 The Commonwealth Of Australia Lossy transmission line using spaced ferrite beads
RU2234768C2 (en) * 2001-03-26 2004-08-20 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт измерительной аппаратуры" Device for supplying direct current to semiconductor devices in coaxial transmission lines
SU1840003A1 (en) * 1978-07-31 2006-06-27 Центральный научно-исследовательский институт измерительной аппаратуры Microwave directional coupler
RU2364997C1 (en) * 2008-07-15 2009-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" Directional coupler
RU132621U1 (en) * 2013-04-25 2013-09-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") SQUARE STRIPED DIRECTIONAL TAP

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3560889A (en) * 1968-08-30 1971-02-02 Kunihiro Suetake Termination for ultra-high-frequency and microwave transmission lines
US3654573A (en) * 1970-06-29 1972-04-04 Bell Telephone Labor Inc Microwave transmission line termination
SU1840003A1 (en) * 1978-07-31 2006-06-27 Центральный научно-исследовательский институт измерительной аппаратуры Microwave directional coupler
US4638272A (en) * 1983-05-05 1987-01-20 The Commonwealth Of Australia Lossy transmission line using spaced ferrite beads
RU2234768C2 (en) * 2001-03-26 2004-08-20 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт измерительной аппаратуры" Device for supplying direct current to semiconductor devices in coaxial transmission lines
RU2364997C1 (en) * 2008-07-15 2009-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" Directional coupler
RU132621U1 (en) * 2013-04-25 2013-09-20 Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") SQUARE STRIPED DIRECTIONAL TAP

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4439744A (en) Variable power amplifier
US4254386A (en) Three-way, equal-phase combiner/divider network adapted for external isolation resistors
US4697160A (en) Hybrid power combiner and amplitude controller
EP0869575B1 (en) N-way RF power combiner/divider
JP2007037018A (en) Switch circuit
RU2789181C1 (en) Broadband dc supply circuit for strip line
CN114465584A (en) Double-mode ultra-wideband high-efficiency power amplification circuit
Grebennikov Power combiners, impedance transformers and directional couplers: Part II
US6320478B1 (en) Power divider for harmonically rich waveforms
US5028880A (en) Microwave power amplifier using phase inverters
Chung et al. Power routing scheme with dual operating modes: Two-way Wilkinson divider and one-way signal path
US2984797A (en) Coaxial switches and power dividers
CN112216937B (en) Faraday rotary switch
Jiang et al. A novel Ka-band 1 to 8 power divider/combiner
Li et al. Design Method of Reconfigurable $ N $-Way Power Divider Based on Reconfigurable Impedance Matching Network
CN221727402U (en) High-power single-pole double-throw switch
RU132918U1 (en) PHASE ROTARY ON MICROBAND TRANSMISSION LINES
JPS60172864A (en) High frequency signal switch circuit
Cripps Coupling factors [microwave bytes]
RU4860U1 (en) CONTROL OFFSET FLOW CHAIN TO STRIP LINE
CN117766959A (en) High-power single-pole double-throw switch
RU2715910C1 (en) Phase shifter
RU2748722C1 (en) Microwave switch
KR20110065516A (en) A re-configurable amplifier
Kawitkar et al. Design and analysis of compact hybrid equal and unequal power divider with wide isolation