RU56721U1 - Волноводный выключатель - Google Patents
Волноводный выключатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU56721U1 RU56721U1 RU2005123268/09U RU2005123268U RU56721U1 RU 56721 U1 RU56721 U1 RU 56721U1 RU 2005123268/09 U RU2005123268/09 U RU 2005123268/09U RU 2005123268 U RU2005123268 U RU 2005123268U RU 56721 U1 RU56721 U1 RU 56721U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diodes
- waveguide
- slots
- diaphragm
- microwave
- Prior art date
Links
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в коммутаторах, фазовращателях, аттенюаторах и других регулирующих СВЧ устройствах. Технический результат - расширение рабочей полосы частот при уменьшении абсолютной величины прямых потерь и увеличении абсолютной величины обратных потерь, а также уменьшение напряжения, переключающего p-i-n диоды. Волноводный выключатель содержит размещенную в поперечном сечении волновода резонансную решетку с установленными в ней p-i-n диодами. Резонансная решетка выполнена на диафрагме из N щелей с установленными в каждой из них p-i-n диодами, включенными между собой параллельно по СВЧ току.
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в коммутаторах, фазовращателях, аттенюаторах и других регулирующих СВЧ устройствах.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является волноводный выключатель (см. Алыбин B.F. Предельные параметры твердотельных выключателей на волноводной резонансной решетке // Радиотехника, 1982. том XXV. - №10. - С.77-82), выбранный в качестве прототипа. Известное устройство содержит размещенную в поперечном сечении волновода резонансную решетку с установленными в ней p-i-n диодами. При этом резонансная решетка выполнена из стержней с p-i-n диодами на концах.
Устройство-прототип имеет большое напряжение, переключающее p-i-n диоды при подаче прямого или обратного смещения, вследствие их параллельно-последовательного включения по переключающему напряжению. Конструкция выключателя, при которой p-i-n диоды включены на концах стержней, образующих резонансную решетку, полностью исключает возможность его настройки на необходимый диапазон рабочих частот, который определяется длиной стержней и параметрами эквивалентной схемы p-i-n диодов, включенных на их концах, в двух устойчивых состояниях при подаче прямого или обратного напряжения смещения. При этом предельно достижимые прямые потери составляют величину 0,5 дБ, а обратные потери составляют величину 15 дБ при ширине полосы рабочих частот не более 15,8%, что является недостатком устройства-прототипа.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является создание волноводного выключателя, обеспечивающего расширение рабочей полосы частот при уменьшении абсолютной величины
прямых потерь и увеличении абсолютной величины обратных потерь, а также уменьшение напряжения, переключающего p-i-n диоды.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в волноводном выключателе, содержащем так же, как и в прототипе, размещенную в поперечном сечении волновода резонансную решетку с установленными в ней p-i-n диодами, в отличие от прототипа, резонансная решетка выполнена на диафрагме из N щелей с установленными в каждой из них p-i-n диодами, включенными между собой параллельно по СВЧ току.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 и фиг.2 схематично изображены два варианта предлагаемого волноводного выключателя. На фиг.1 показан двухщелевой выключатель с количеством щелей N=2, а на фиг.2 - четырехщелевой выключатель с количеством щелей N=4. На фиг.3 показана схема включения p-i-n диодов в щель. На фиг.4 показана эквивалентная схема резонансной решетки для выключателя, находящегося в режиме пропускания при подаче обратного напряжения смещения на p-i-n диоды.
Предлагаемый волноводный выключатель (фиг.1 и фиг.2) содержит размещенную в поперечном сечении волновода 1 резонансную решетку с установленными в ней p-i-n диодами. Резонансная решетка выполнена на диафрагме 2 из N щелей 3 с установленными в каждой из них p-i-n диодами 4, включенными между собой параллельно по СВЧ току. На фиг.1 и фиг.2 схематично показаны волновод 1 с размерами поперечного сечения а×b, в поперечном сечении которого размещена диафрагма 2, в которой прорезаны N щелей 3 с установленными в них p-i-n диодами 4.
На фиг.3 показана схема включения p-i-n диодов 4 в щель 3 с развязкой по напряжению переключения диодов и по СВЧ току. Напряжение переключения p-i-n диодов подключено к выводу 5.
Волноводный выключатель работает следующим образом.
В открытом состоянии, когда на выводы 5 подается отрицательное напряжение смещения, эквивалентная схема диода представляет собой
последовательно соединенные индуктивность Lg и емкость Cg (см. фиг.4). Диоды 4 включаются в прорезанную в диафрагме 2 щель 3 на расстоянии l1/2 от центра поперечного сечения волновода 1.
Если в диафрагме 2 прорезана только одна щель, то отношение обратных и прямых потерь, а также ширина полосы рабочего диапазона частот определяются только коэффициентом качества переключательного p-i-n диода. Прямые потери при этом будут тем больше, чем больше индуктивность Lg при обратном смещении.
Щель 3 образует короткозамкнутую щелевую линию с волновым сопротивлением Zc1, которая совместно с диодами 4, включенными на расстоянии l1/2 от центра поперечного сечения волновода 1 создает параллельный резонансный контур, включенный в линию, эквивалентную волноводу, с волновым сопротивлением Zc.
При смещении резонансной частоты контура выше центральной частоты рабочего диапазона длину lщ щели 3 увеличивают, что уменьшает резонансную частоту контура. Таким образом осуществляют подстройку резонансной частоты контура.
Если в диафрагме 2 прорезаны две щели 3, то за счет взаимной связи М по СВЧ полю между этими щелями создается дополнительный резонанс и если этот дополнительный резонанс происходит на частоте, отличающейся от резонансной частоты контура, образованного щелью 3 и p-i-n диодами с обратным смещением, то полоса рабочих частот, в которой прямые потери минимальны, увеличивается.
Появление новых щелей 3 в диафрагме 2 увеличивает число резонансных частот за счет появления дополнительных взаимных связей по СВЧ полям между всеми N щелями 3, что увеличивает полосу рабочих частот, в которой прямые потери будут минимальны. Уменьшение расстояния между щелями b1 до величины, сравнимой с шириной щели bщ, позволяет уменьшить абсолютное значение прямых потерь до 0,05-0,1 дБ.
При подаче прямого напряжения смещения на p-i-n диоды происходит закорачивание щелей 3 по СВЧ току в местах включения диодов 4. Резонансная решетка разбивается на 3N запредельных волноводов, в которых СВЧ волна затухает при распространении, при этом СВЧ поле отражается от поверхности диафрагмы.
При выборе расстояния между диодами в щели в соответствии с выражением 0,1≤l1/λo≤0,25, (где λо - длина волны рабочего диапазона), величина обратных потерь достигает величины не менее 20 дБ.
Макетные испытания предлагаемого волноводного выключателя с использованием p-i-n диодов типа 2А508А1 подтвердили, что за счет, выполнения резонансной решетки, размещенной в поперечном сечении волновода, на диафрагме из N щелей с установленными в каждой из них p-i-n диодами, включенными между собой параллельно по СВЧ току, достигается расширение рабочей полосы частот до 20-30% при уменьшении абсолютной величины прямых потерь до 0,05-0,1 дБ и увеличении абсолютной величины обратных потерь до 20 дБ. При этом величина прямого напряжения - не более (+1 В), а обратного напряжения смещения - от 0 до (-12) В.
Claims (1)
- Волноводный выключатель, содержащий размещенную в поперечном сечении волновода резонансную решетку с установленными в ней p-i-n диодами, отличающийся тем, что резонансная решетка выполнена на диафрагме из N щелей с установленными в каждой из них p-i-n диодами, включенными между собой параллельно по СВЧ току.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123268/09U RU56721U1 (ru) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Волноводный выключатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123268/09U RU56721U1 (ru) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Волноводный выключатель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU56721U1 true RU56721U1 (ru) | 2006-09-10 |
Family
ID=37113661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005123268/09U RU56721U1 (ru) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | Волноводный выключатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU56721U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2653088C1 (ru) * | 2017-03-06 | 2018-05-07 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Волноводный выключатель |
RU214675U1 (ru) * | 2022-08-25 | 2022-11-09 | Акционерное общество "Северный пресс" | Волноводный выключатель |
-
2005
- 2005-07-21 RU RU2005123268/09U patent/RU56721U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2653088C1 (ru) * | 2017-03-06 | 2018-05-07 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Волноводный выключатель |
RU214675U1 (ru) * | 2022-08-25 | 2022-11-09 | Акционерное общество "Северный пресс" | Волноводный выключатель |
RU2797265C1 (ru) * | 2022-12-09 | 2023-06-01 | Акционерное общество "Северный пресс" | Волноводный выключатель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Martin et al. | Miniaturized coplanar waveguide stop band filters based on multiple tuned split ring resonators | |
Gil et al. | Tunable metamaterial transmission lines based on varactor-loaded split-ring resonators | |
KR101651383B1 (ko) | 저손실 튜닝 가능 무선 주파수 필터 | |
Kim et al. | Low-loss and compact V-band MEMS-based analog tunable bandpass filters | |
EP1184930A1 (en) | Frequency selective surface waveguide filter | |
EP1212806B1 (de) | Hochfrequenz-bandpassfilteranordnung mit dämpfungspolen | |
KR20080077608A (ko) | 저손실의 튜너블 무선 주파수 필터 | |
CN106159393A (zh) | 一种滤波器 | |
US8975985B2 (en) | Frequency-tunable microwave bandpass filter | |
RU56721U1 (ru) | Волноводный выключатель | |
KR20120135762A (ko) | 스위치-라인 형태의 반사부하를 이용한 반사형 위상변환기 | |
CN101425815B (zh) | 发送接收共用器、发送接收装置 | |
Kovitz et al. | Recent developments toward reconfigurable mmWave apertures and components using vanadium dioxide RF switches | |
Sánchez-Soriano et al. | Reconfigurable lowpass filter based on signal interference techniques | |
Kirilenko et al. | A way to realize a multi-frequency polarization plane rotator | |
US3538460A (en) | High power electronically tunable microwave filter composed of nonresonant filter subunits in series | |
RU2797265C1 (ru) | Волноводный выключатель | |
KR20070034316A (ko) | 이중 격자 구조를 이용한 대역 저지 필터 | |
JP2020061652A (ja) | 周波数選択板 | |
Fall et al. | Design of RF power combiner/divider based on surface acoustic wave longitudinally coupled resonators | |
JP4718308B2 (ja) | 高周波スイッチ | |
CN117810658B (zh) | 面向6g同时实现可重构带通滤波和逻辑非门的微波器件 | |
JP2009164997A (ja) | 帯域可変フィルタ | |
KR100613909B1 (ko) | 폐루프 구조를 가지는 주파수 가변 필터 | |
Lee et al. | Bandpass-to-all-pass reconfigurable filter with wide frequency tuning range |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130722 |