SU1149334A1

SU1149334A1 - Microwave phase shifter

Info

Publication number: SU1149334A1
Application number: SU833634523A
Authority: SU
Inventors: Виктор Николаевич Шкаликов; Татьяна Флегонтовна Малых
Original assignee: Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1983-08-10
Filing date: 1983-08-10
Publication date: 1985-04-07

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для коммутации Фазы СВЧ-сигнала в радиопередающих системах.The invention relates to radio engineering and can be used for switching phases of the microwave signal in radio transmitting systems.

Известен СВЧ-фазовращатель, содержащий γ -циркулятор, к одному из плеч которого подключен отрезок линии передачи с диодом [1].Known microwave phase shifter containing γ-circulator, to one of the shoulders of which is connected a segment of the transmission line with a diode [1].

Однако этот СВЧ-фазовращатель работает в узком диапазоне частот и имеет низкий коэффициент передачи.However, this microwave phase shifter operates in a narrow frequency range and has a low transmission coefficient.

Наиболее близким к изобретению является СВЧ-фазовращатель, содержащий γ-циркулятор, первое плечо которого по направлению циркуляции является входом, к второму плечу подключен короткозамкнутый отрезок линии передачи, к которому на расстоянии Л /4, где β — длина волны, от короткозамкнутого конца подключен анод pin-диода, а к третьему плечу подключена поглощающая нагрузка, и усилитель, выход которого подключен к выходной линии передачи [2].Closest to the invention is a microwave phase shifter containing a γ-circulator, the first arm of which is the input in the direction of circulation, a short-circuited segment of the transmission line is connected to the second arm, to which at a distance of L / 4, where β is the wavelength from the short-circuited end the anode of the pin diode, and an absorbing load is connected to the third arm, and an amplifier whose output is connected to the output transmission line [2].

Однако известный СВЧ-фазовращатель обладает низкой стабильностью фазового сдвига и повышенной глубиной паразитной амплитудой модуляции при узкой полосе рабочих частот.However, the known microwave phase shifter has a low phase shift stability and increased depth of the parasitic amplitude of modulation with a narrow band of operating frequencies.

Цель изобретения — повышение стабильности фазового сдвига и снижение глубины паразитной амплитудной модуляции в расширенном диапазоне частот.The purpose of the invention is to increase the stability of the phase shift and reduce the depth of spurious amplitude modulation in an extended frequency range.

Поставленная цель достигается тем, что в СВЧ-фазовращатель, содержащий Υ -циркулятор, первое плечо которого по направлению циркуляции является входом, к второму плечу подключен короткозамкнутый отрезок линии передачи, к которому на расстоянии ϋ/4, где Л — длина волны роткозамкнутого конца pin-диода, а к третьему плечу переключена поглощающая нагрука, ход которого подключен к выходной линии передачи, введен дополнительный pin-диод, катод которого подключен к короткозамкнутому отрезку линии передачи между Υ-циркулятором и pin-диодом на расстоянии Л /2 от точки включения анода pin-диода, а катод pin-диода и анод дополнительного pinдиода соединены между собой и подключены к входу усилителя.This goal is achieved by the fact that in the microwave phase shifter containing the Υ -circulator, the first arm of which is the input in the circulation direction, a short-circuited segment of the transmission line is connected to the second arm, to which is расстоянии / 4, where L is the wavelength of the mouth of the closed end pin -diode, and the absorbing load is switched to the third arm, the course of which is connected to the output transmission line, an additional pin diode is introduced, the cathode of which is connected to the short-circuited segment of the transmission line between the Υ-circulator and the pin-diode at a distance uu L / 2 from the point of inclusion pindioda anode and cathode and anode pindioda additional pindioda interconnected and connected to the amplifier input.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема СВЧ-фазовращателя.The drawing shows a circuit diagram of a microwave phase shifter.

СВЧ-фазовращатель содержит У -циркулятор 1, первое плечо которого по направлению циркуляции является входом 2, к второму плечу подключен короткозамкнутый отрезок 3 линии передачи, к которому , от коподключен анод и усилитель, вы10 на расстоянии Л/4, где Л — длина волны, от короткозамкнутого конца подключен анод pin- диода 4, к третьему плечу подключена поглощающая нагрузка 5. Катод дополнительного pin-диода 6 подключен к короткозамкнутому отрезку 3 линии передачи между γ -циркулятором 1 и pin-диодом 4 на расстоянии Л./2 от точки включения анода pin-диода 4. Катод pin-диода 4 и анод дополнительного pin-диода 6 соединены между собой и подключены к входу усилителя 7, выход которого подключен к выходной линии 8 передачи. Конденсатор 9 разделяет цепь управления от СВЧ-цепи. Вход 10 управления через полосовый фильтр 11 подключен к катоду р1гвдиода 4 и к аноду дополнительного pin-диода 6.The microwave phase shifter contains a U-circulator 1, the first arm of which in the direction of circulation is input 2, a short-circuited segment 3 of the transmission line is connected to the second arm, to which, from the anode and amplifier are connected, you are 10 at a distance of L / 4, where A is the wavelength , the anode of pin diode 4 is connected from the short-circuited end, the absorbing load is connected to the third arm 5. The cathode of the additional pin diode 6 is connected to the short-circuited segment 3 of the transmission line between the γ-circulator 1 and pin-diode 4 at a distance of L. / 2 from the point turning on the anode of the pin diode 4. The cathode of the pin diode 4 and the anode of the additional pin diode 6 are interconnected and connected to the input of the amplifier 7, the output of which is connected to the output line 8 of the transmission. The capacitor 9 separates the control circuit from the microwave circuit. The control input 10 through a band-pass filter 11 is connected to the cathode p1gvdiode 4 and to the anode of the additional pin diode 6.

СВЧ-колебания, поступающие на вход 2 и первое плечо Ϋ-циркулятора 1, далее проходят второе плечо Y -циркулятора 1, распространяются в короткозамкнутом отрезке 3 линии передачи, и, отражаясь от его короткозамкнутого конца, поступают в третье плечо Y-циркулятора 1 и поглощаются в поглощающей нагрузке 5. При этом в короткозамкнутом отрезке 3 линии передачи устанавливается режим стоячих волн.The microwave oscillations arriving at input 2 and the first arm of the Ϋ-circulator 1 then pass through the second arm of the Y-circulator 1, propagate in the short-circuited segment 3 of the transmission line, and, being reflected from its short-circuited end, enter the third arm of the Y-circulator 1 and absorbed in the absorbing load 5. In this case, in the short-circuited segment 3 of the transmission line, the standing wave mode is established.

Под действием управляющего сигнала происходит поочередная коммутация pin-диода 4 и дополнительного pin-диода 6, при этом колебания с фазовой «О» или «180» поступают на вход усилителя 7, усиливаются и далее поступают в выходную линию 8 передачи. Так как в пределах Λ/2 фаза колебания стоячей волны неизменна, то при изменении длины волны входных СВЧ- колебаний в пределах 50% относительно номинальной длины волны дискрет фазы выходных СВЧ-колебаний остается неизменным и равным 180°, при малой глубине паразитной амплитудной модуляции. При этом фазовые характеристики усилителя 7 pin-диода 4 и дополнительного pin-диода 6 практически не влияют на стабильность дискрета фазы.Under the action of the control signal, alternating switching of the pin diode 4 and the additional pin diode 6 occurs, while the oscillations with the phase "O" or "180" are fed to the input of the amplifier 7, amplified and then transferred to the output transmission line 8. Since the phase of the standing wave oscillation is unchanged within Λ / 2, when the wavelength of the input microwave oscillations varies within 50% relative to the nominal wavelength, the discrete phase of the output microwave oscillations remains unchanged and equal to 180 °, with a small depth of parasitic amplitude modulation. In this case, the phase characteristics of the amplifier 7 of the pin diode 4 and the additional pin diode 6 practically do not affect the stability of the phase discrete.

Кроме pin-диодов, в СВЧ-фазовращателе могут быть использованы и другие ключевые приборы.In addition to pin diodes, other key devices can be used in the microwave phase shifter.

Использование изобретения позволяет примерно в 1,5 — 2 раза расширить диапазон рабочих частот по сравнению с известными СВЧ-фазовращателями при одновременном повышении стабильности фазового сдвига и снижении глубины паразитной амплитудной модуляции, что позволит расширить область практического использования СВЧ-фазовращателей.The use of the invention allows approximately 1.5 to 2 times to expand the operating frequency range in comparison with the known microwave phase shifters while increasing the stability of the phase shift and reducing the depth of spurious amplitude modulation, which will expand the field of practical use of microwave phase shifters.

Claims

A microwave phase shifter containing a Y-circulator, the first arm of which is the input in the direction of circulation, connects a short-circuited segment of the transmission line to the second arm, to which at a distance L / 4, where A is the wavelength from the short-circuited end of the A- the anode of the pin diode, and an absorbing load is connected to the third arm, and an amplifier whose output is connected to the output transmission line, characterized in that, in order to increase the stability of the phase shift and reduce the depth of spurious amplitude modulation in an extended range not frequencies, an additional pin diode is introduced into it, the cathode of which is connected to a short-circuited segment of the transmission line between the γ-circulator and the rh diode at a distance L / 2 from the point of connection of the anode of the pin diode, and the cathode of the pin diode and the anode of the additional pin The diodes are connected between the faults and are connected to the input of the amplifier. ©