RU4861U1

RU4861U1 - MICROSTRIP ATTENUATOR

Info

Publication number: RU4861U1
Application number: RU96110985/20U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Николаевич Кузьмин; Марат Мансурович Ахмадеев; Михаил Федорович Тюхтин
Original assignee: Анатолий Николаевич Кузьмин; Марат Мансурович Ахмадеев; Михаил Федорович Тюхтин
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 1997-08-16

Abstract

Микрополосковый аттенюатор, содержащий развязанный делитель мощности, первое плечо которого соединено с входом первого четырехполюсника со сдвигом фазы Φ, а второе плечо соединено с входом второго фазосдвигающего четырехполюсника со сдвигом фазы Φ+ 180, выход первого фазосдвигающего четырехполюсника соединен с входом третьего фазосдвигающегося четырехполюсника со сдвигом фазы Φ+ 180, выход которого подключен к первому развязанному входу сумматора мощности, выход второго фазосдвигающего четырехполюсника соединен с входом четвертого фазосдвигающего четырехполюсника со сдвигом фазы на угол Φ, выход которого соединен с вторым развязанным входом сумматора мощности, отличающийся тем, что между выходом первого и между выходом второго фазосдвигающего четырехполюсника включен один или несколько регулируемых двухполюсников через четвертьволновые отрезки полосковых линий в обеих плечах.A microstrip attenuator containing an isolated power divider, the first arm of which is connected to the input of the first four-terminal with phase shift Φ, and the second arm is connected to the input of the second phase-shifting four-terminal with phase shift Φ + 180, the output of the first phase-shifting four-terminal is connected to the input of the third phase-shifting four-pole Φ + 180, the output of which is connected to the first decoupled input of the power adder, the output of the second phase-shifting four-terminal is connected to the input of the fourth phase a shifting four-terminal with a phase shift by an angle Φ, the output of which is connected to the second decoupled input of the power adder, characterized in that between the output of the first and between the output of the second phase-shifting four-terminal, one or more adjustable two-terminal devices are connected through quarter-wave segments of strip lines in both arms.

Description

Микр©п®л©сковый аттенюатбрMic © p®l © sky attenuate

Микрополоекевый аттенюатор относится к ©бласти радиотехники, а именно к С В Ч технике.The micropole attenuator belongs to the field of radio engineering, and in particular to C V H technology.

Известен микрополосковый аттенюатор, который содержит п каскадов, каждый из них представляет собой последовательно соединенные дроссель, Р-/-П диод прямого включения , резистор, причем точка соединения р -п ди®да и резистора заземлена через конденсатор, другой конец дросселя также заземлен. См.Микрополосковый аттенюатор, Электрически управляемые аттенюаторы , рис 6,12, б, стр. 95, Широкополосные устройства СВЧ на элементах с с§средоточенными параметрами, В,М,Карп®в идр. Месква, Радио и связь 1984г. (I)Known microstrip attenuator, which contains p stages, each of them is a series-connected inductor, P - / - P direct-acting diode, resistor, and the connection point of the p-p di®da and the resistor is grounded through a capacitor, the other end of the inductor is also grounded. See Microstrip Attenuator, Electrically Controlled Attenuators, Fig. 6,12, b, page 95, Microwave Broadband Devices on Elements with Concentrated Parameters, V, M, Karp®, etc. Mesqua, Radio and Communications 1984 (I)

Известен микрополосковый аттенюатор выбранный в качестве прототипа, который содержит два развязанных делителя мощности, между соответствующими развязанными плечами которых включены песледовательн® соединенные фазесдвигающие четырехполюсники, един из которых поворачиваетKnown microstrip attenuator selected as a prototype, which contains two decoupled power divider, between the corresponding decoupled shoulders of which are included isheld® connected phase-shifting four-terminal, one of which rotates

фазу сигнала на угол fo , а другой на угол jj :t 90 , а меаду соответствующими вторыми развязанными плечами делителей мощности включены песледовательн® соединенные фазвсдвигающие четырехполюсники с противоположным включением таких же фазбсдвигающих четырехполюсников. Между фазФсдвигающими четырехполюсниками включены параллельно в тракт р - - п диоды (I) стр. 96, рис. 6.13 а) .the phase of the signal at an angle fo, and the other at an angle jj: t 90, and the mead corresponding to the second untied shoulders of the power dividers are connected to the subsequently connected phase-shifting four-terminal with the opposite inclusion of the same phase-shifting four-terminal. Between the phases, the moving four-terminal circuits are connected in parallel to the p - - p diodes (I) p. 96, Fig. 6.13 a).

Недвстатком описанного выше микроп0лоск«вого аттенюатора является недостаточная рабочая псл®са частот и недостаточная надежность работы An inadequate feature of the above-described microplanes of the attenuator is insufficient operating frequency bandwidth and insufficient reliability

Решаемая техническая задача предлагаемого технического решенияSolved technical problem of the proposed technical solution

заключается в повышении надежности СЗЧ аттенюатора и в расширении рабочей пелосы частот .consists in increasing the reliability of the SZCh attenuator and in expanding the working frequency band.

«2первое плечо кеторого с®единен© ое сходам первого четырехполюсника“The first shoulder of the ketoroid is connected to the descents of the first four-terminal

со сдвигом фазы , а второе плечо соединен© со входом второго фаз®сд1игающег© четырехполюсника со сдвигом фазы 4- 180 ,выходwith a phase shift, and the second arm is connected © to the input of the second phase®digital © four-terminal with a phase shift 4-180, output

первег© фазосдвигагощег© четырехполюсника соединен со входом третьег© фазэсдвигающзго четырехполюсника с© сдвигвм фазы fi 180 , выход которого подключен к первому развязанному входу сумматора мощности, выход второго фазосдвигающеге четырехполюсника соединен} со входом четвертого фазосдвигающего четырехполюсника се сдвигом фазы на угол j , выход которого свединен с® вторым развязанным входом сумматора мощности , между выходом первого и между выходом второго фазосдвигающего четырехполюсника включен один или несколько регулируемых двухполюсников через четвврвьволновые отрезки полосковых линий в обоих плечах,the first phase-shifting quadrupole © is connected to the input of the third phase-shifting four-pole with phase shift fi 180, the output of which is connected to the first decoupled input of the power adder, the output of the second phase-shifting four-pole is connected} to the input of the fourth phase-shifting four-pole, which is connected to the j with the second decoupled input of the power combiner, between the output of the first and between the output of the second phase-shifting four-terminal, one or more adjustable two -pole through chetvvrvvolnovye segments of strip lines in both arms,

Предюженное техническое рещение удовлетворяет критерию новизна, так как в опубликованных источниках информации авторами не обнаружено подобное рещение задачи,The preceding technical solution satisfies the criterion of novelty, since the authors found no such solution to the problem in published sources of information,

На |иг, I изображена схема предложенного микрополоскового аттенюатора, который содержит развязанный делитель мощности I, первое плечо которого соединен© со входом первого фезосдвигающего четырехполюсника 2 со сдвигом фазы fe , а второе плечо соединено со входом второгодOn | ig, I, a diagram of the proposed microstrip attenuator is shown, which contains a decoupled power divider I, the first arm of which is connected © to the input of the first phase-shifting four-terminal 2 with phase shift fe, and the second arm is connected to the second-phase input

фазоодБИгающего четырехполюсника 3 со сдвигом фазы ) -f , выходphase shifting quadrupole 3 with phase shift) -f, output

первого фазосдвигающего четырехполюсника I соединен со вдямквм входом третьего фазосдвигающего четырехгГолюсника 4 ео сдвигвм фазы -i- 130 выход которого подключен к первому развязанному входу сумматора 5 мощности, выход вт©р®го фазосдвигающего четырехполюсникаЗсоединен со входом четвертого фазосдвигающего четырехполюсника 6 со сдвигом фазы на угол о выход которого соединен с© яхкдвм вторым развязанным входок сумматора 5 мощности . Между выходом первого2и между выхо.the first phase-shifting four-terminal I is connected to the input of the third phase-shifting four-pole VHF 4 eo phase shifter -i- 130 whose output is connected to the first decoupled input of the power adder 5, the output of the w © p®th phase-shifting four-terminal is connected to the input of the fourth phase-shifting four-pole at an angle of 6 the output of which is connected with © yakdvm second untied inputs of the adder 5 power. Between the output of the first2 and between the output.

о about

Рассмотрим работу предлагаемого микрополоскввого атгенюатвра.Consider the work of the proposed microstrip attenuator.

При поступлении СВЧ мощности на вход делителя мощности I она делится поровну между развязанными плечами и поступает в одном плече на первый фазосдвигающий четырехполюсник2со сдвигом фазы f , а в другом плече на второй фазосдвигающий четырехполюсник 3 со сдвигом фазы Q - 180 , Зт@ означает,что между выходами обоих фазесдвигающих четырехполюсников 2,3 сигналы СВЧ находятся в првтивофазе и мезвду этими течками можно включить регулируемый двухполюсник 7 един или несколько через четвертьволновые отрехки полосковых линий в обоих плечах. В зависимости от величины проводимости регулируемого одного или нескольких двухполюсников 7 будет осуществляться взаимодействие противофазных сигналов в обеих линиях, в результате которого они будут взамно ослабляться и в СВЧ тракт будут внесены потери. Для того чтобы происходило суммирование без потерь сигналов прошедших п©When microwave power arrives at the input of the power divider I, it is divided evenly between the untied shoulders and enters in one arm to the first phase-shifting quadripole 2 with phase shift f, and in the other arm to the second phase-shifting quadripole 3 with phase shift Q - 180, 3m @ means that between the outputs of both phase-shifting quadripoles 2,3, the microwave signals are in the antiphase and in the middle of these chutes, you can turn on the adjustable two-terminal 7 one or more through quarter-wave fragments of strip lines in both arms. Depending on the conductivity of the controlled one or more two-terminal 7, the antiphase signals will interact in both lines, as a result of which they will attenuate in turn and losses will be introduced into the microwave path. In order for summation to occur without loss of signals passing n ©

линиям , во входных плечах сумматора включены два фазосдвигающих четырехполюсника, аналогичных тем, которые включены в выходных плечах делителя мощности, но поменявшихся местами , таким образом, чтобы к сумматору5мощности подходили по плечам уже синфазные сигналы. В этом случае суммирование мощности будет осуществляться без потерь, Другими словами, если вначале в одном плече был включен фазвсдвигающий четырехполюсник со сдвигом фазы j то далее в этом плечеlines, in the input arms of the adder included two phase-shifting four-terminal, similar to those that are included in the output arms of the power divider, but switched places, so that in-phase signals were approaching the adder 5 of power. In this case, the summation of the power will be carried out without loss, in other words, if the phase-shifting four-terminal with phase shift j was first switched on in one arm, then in this arm

будет включен фазосдвигающий четырехполюсник со сдвигом фазы то же время во втором плече если на входе включен фазосдвигающий четырехполюсник со сдвигом фазы , то далее в этом плече включается фазесдвигающий четырехполюсник со сдвигом фазы ,a phase-shifting four-terminal with phase shift will be turned on at the same time in the second arm if a phase-shifting four-terminal with phase shift is switched on at the input, then a phase-shifting four-terminal with phase shift will be turned on in this arm,

К положительным достоинствам такого пострвения СВЧ аттеиюатвра относится то, что если полескевые линии в плечах аттенюатора имеют волновое сопротивление о , то диоды между линиями оказываются включенными в эквивалентный тракт с волновым сопротивлением , . Это означает,что при одном и том же сопротивлении диода, если он включен в тракт с большим волновым сопротивлением, то он вносит большие потери,т.е. уже можно работать с меньшими токами смещенияThe positive advantages of this construction of the microwave attenuator include the fact that if the field lines in the arms of the attenuator have wave impedance o, then the diodes between the lines turn out to be included in the equivalent path with wave impedance,. This means that with the same resistance of the diode, if it is included in the path with high wave impedance, then it introduces large losses, i.e. it is already possible to work with lower bias currents

диодов, ЧТ0 повышает надежность и экономичность аттенюатора,diodes, CT0 increases the reliability and efficiency of the attenuator,

С другой стороны не требуется для заземления одного конца диода сверление подложки или искусвенное подведение диода к краю подложки, что особенно аажно на высоких частотах , например, сан тиметрового диапазона, когда линейные размеры полосковых элементов становятся соизмеримыми с длиной волны в подложке и дополнительные элементы, и операции, например, коретк©замыкающие перемычки или сверление подложки, оказываются крайне нежелательными. поскольку это снижает надежность работы устройства, а дополнительные реактивности короткозамыкающих перемычек уменьшают рабочую полосу частот аттенюатора. On the other hand, grounding of one end of the diode does not require drilling the substrate or artificially bringing the diode to the edge of the substrate, which is especially important at high frequencies, for example, in the centimeter range, when the linear dimensions of the strip elements become comparable with the wavelength in the substrate and additional elements, and operations, such as sockets © closing jumpers or drilling a substrate, are extremely undesirable. since this reduces the reliability of the device, and the additional reactivity of short-circuit jumpers reduces the working frequency band of the attenuator.

Claims

A microstrip attenuator containing an isolated power divider, the first arm of which is connected to the input of the first four-terminal with a phase shift Φ _o , and the second arm is connected to the input of the second phase-shifting four-terminal with phase shift Φ _o + 180 ^o , the output of the first phase-shifting four-terminal is connected to the input of the third phase-shifting four-terminal with a phase shift Φ _o + 180 ^o , the output of which is connected to the first decoupled input of the power adder, the output of the second phase-shifting four-terminal is connected to the input of four of the second phase-shifting four-terminal with a phase shift by an angle Φ _o , the output of which is connected to the second decoupled input of the power adder, characterized in that between the output of the first and between the output of the second phase-shifting four-terminal, one or more adjustable two-terminal devices are connected through quarter-wave segments of strip lines in both arms.