SU1324102A1

SU1324102A1 - Multichannel diode switching device

Info

Publication number: SU1324102A1
Application number: SU864019314A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Антонов; Юрий Михайлович Герасимов; Анатолий Алексеевич Гридин
Original assignee: Отделение радиоастрономии Института радиофизики и электроники АН УССР
Priority date: 1986-02-05
Filing date: 1986-02-05
Publication date: 1987-07-15

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в коммутационно-распределительных трактах многолучевых фазированных антенных решеток. Целью изобретени вл етс уменьшение потерь и упрощение устройства. Дл достижени этой цели в каждый двухканальный коммутатор введена дополнительна входна шина 15, первична обмотка 5 входного трансформатора 4 выполнена со средним выводом, а вторична обмотка 6 включена между выходной 7 слThe invention relates to a pulsed technique and can be used in switching and distribution paths of multipath phased antenna arrays. The aim of the invention is to reduce losses and simplify the device. To achieve this goal, an additional input bus 15 is inserted into each two-channel switch, the primary winding 5 of the input transformer 4 is made with an average output, and the secondary winding 6 is connected between the output 7

Description

и общей 2 шинами. Устройство, кроме того, содержит входную шину 1, источники напр жени смещени 8 и 9, последовательно разветвл ющиес двухканальные коммутаторы 3, каждьй из Которых содержит входной трансформатор 10 с обмотками 12 и 13 и две коммутационные чейки 11. На черте1and total 2 tires. The device also contains input bus 1, bias voltage sources 8 and 9, successively branching two-channel switches 3, each of which contains an input transformer 10 with windings 12 and 13 and two switching cells 11. In drawing 1

Изобретение относитс к импульсной технике, в частности к устройствам коммутации высокочастотных сигналов ,, и может быть использовано в коммутационно-распределительных трактах многолучевых фазированных антенных решеток.The invention relates to a pulse technique, in particular to devices for switching high-frequency signals, and can be used in switching and distribution paths of multipath phased antenna arrays.

Коммутаторы, используемые в коммутационно-распределительных трактах управл емых с помощью ЭВМ многолучевых фазированных антенных решеток, должны обладать высоким быстродействием , малыми потер ми, посто нным входным импедансом каналов в открытом и закрытом состо ни х.Switches used in switching and distribution paths of computer-controlled multipath phased antenna arrays should have high speed, low loss, and constant input impedance of channels in an open and closed state.

Цель изобретени - уменьшение потерь и упрощение устройства.The purpose of the invention is to reduce losses and simplify the device.

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема предлагаемого устройства.The drawing shows a circuit diagram of the proposed device.

Многоканальное диодное коммутирующее устройство содержит входную шину 1, общую шину 2, последовательно разветвл ющиес двухканальные коммутаторы 3, п выходных трансформаторов 4, имеющих выполненную со средним выводом первичную обмотку 5 и вторичную обмотку 6, включенную между выходной шиной 7 и общей шиной 2, и общие дл всего коммутатора источники 8 и 9 напр жени смещени . Каждый двухканальный коммутатор образуют входной трансформатор 10 и две коммутационные чейки 11. Входной трансформатор 10 содержит входную обмотку 12, выполненную со средним выводом, и выходную обмотку 13. Начало входной обмотки 12 подключено к входной шине 14, средний вывод - к дополнительной входной шине 15, а конец - к входной шине 16. Выходна обмотка 13 подключена к трем входнымThe multichannel diode switching device contains an input bus 1, a common bus 2, successively branching two-channel switches 3, n output transformers 4 having a primary winding 5 and an secondary winding 6 connected between the output bus 7 and a common bus 2, and common for the entire switch, bias voltage sources 8 and 9. Each two-channel switch forms an input transformer 10 and two switching cells 11. Input transformer 10 contains an input winding 12, made with an average output, and an output winding 13. The beginning of the input winding 12 is connected to the input bus 14, the middle output - to the additional input bus 15, and the end - to the input bus 16. The output winding 13 is connected to three input

же также показаны коммутационные диоды 33-38, диодный мост, образованный диодами 39-42, эквивалент нагрузки , образованный резисторами 43 и 44, балластный резистор 45, электронный ключ 46, источник управл ющего напр жени 47, входные, выходные и соединительные шины. 1 ил.also shown are switching diodes 33-38, a diode bridge formed by diodes 39-42, a load equivalent formed by resistors 43 and 44, a ballast resistor 45, an electronic switch 46, a control voltage source 47, input, output, and connecting buses. 1 il.

шинам 17-19 двух параллельно соединенных по входу коммутационных чеек 11. Выходные шины 20-22 двух коммутационных чеек 11 подключены соответственно к выходным шинам 23- 28 двухканалъного коммутатора 3. Шины 29 и 30 подачи смещени коммутационных чеек 11 соединены параллельно и подключены к шинам 31 и 32buses 17-19 of two switching cells 11 connected in parallel to the input. Output buses 20-22 of two switching cells 11 are connected to the output buses 23 to 28 of a two-channel switch 3, respectively. Busbars 29 and 30 of the bias supply of switching cells 11 are connected in parallel and connected to buses 31 and 32

смещени двухканального коммутатора 3.. Шины 31 и 32 смещени всех двухканальных коммутаторов соединены параллельно .и подключены соответственно к источникам 8 и 9 смещанлцего напр жени .the bias of the two-channel switch 3 .. The buses 31 and 32 of the bias of all the two-channel switches are connected in parallel. And they are connected respectively to the sources 8 and 9 of the bias voltage.

Кажда коммутационна Ячейка 11 содержит коммутационные диоды 33-38, диодньй мост, образованный коммутационными диодами 3942 , эквивалент нагрузки, образованный резисторами 43 и 44, балластный резистор 45, электронный ключ 46 и источник 47 управл ющего напр жени . Выходна шина 23 соединенаEach switching cell 11 contains switching diodes 33-38, a diode bridge formed by switching diodes 3942, a load equivalent formed by resistors 43 and 44, a ballast resistor 45, an electronic switch 46 and a control voltage source 47. Bus 23 is connected

с анодом диода 34 и катодом диода 33, катод диода 34 соединен с вершиной 48 диодного моста и анодом диода 35, катод которого соединен с входной шиной 17 5 анод диода 33 соединен с однимwith the anode of the diode 34 and the cathode of the diode 33, the cathode of the diode 34 is connected to the top 48 of the diode bridge and the anode of the diode 35, the cathode of which is connected to the input bus 17 5 the anode of the diode 33 is connected to one

концом резистора 43, второй конец которого соединен с вершиной 49 диодного моста, входной шиной 18 и шиной 30 подачи смещени , а также с одним концом резистора 44, второйthe end of the resistor 43, the second end of which is connected to the top 49 of the diode bridge, the input bus 18 and the bias supply bus 30, as well as to one end of the resistor 44, the second

конец которого соединен с анодом диода 38, катод которого соединен с анодом диода 36 и выходной шиной 22, катод диода 36 соединен с вершиной 50 диодного моста и анодом диода 37,the end of which is connected to the anode of the diode 38, the cathode of which is connected to the anode of the diode 36 and the output bus 22, the cathode of the diode 36 is connected to the top 50 of the diode bridge and the anode of the diode 37,

катод которого соединен с входной шиной 19, вершина 51 соединена с выходной шиной 21, а также с однимwhose cathode is connected to the input bus 19, the top 51 is connected to the output bus 21, as well as to one

3132А10243132А1024

концом резистора 45 силовым выводом д, з4-37 закрываютс , а диоды 33, 52 электронного ключа 46, силовой 38, 39-42 открываютс . Открытые дио вывод 53 которого подключен к общей з9-42 шунтируют по высокой часто- шине 2, а управл ющий вход 54 подклюте выход коммз, тационной чейки 11, 5 повыша ее переходное ослабление, а открытые диоды 33 и 3-8 подключают на выход закрытой чейки эквивалент нагрузки, .состо щий из последователь но соединенных резисторов 43 и 44. О Коммутационна чейка переходит в состо ние Закрыто, сохран прй этом неизменным входное сопротивлени со стороны выхода.the end of the resistor 45 of the power terminal d, s4-37 is closed, and the diodes 33, 52 of the electronic key 46, the power 38, 39-42 are opened. The open diode 53 of which is connected to the common Z9-42 is shunted at the high frequency 2, and the control input 54 connects the output of the comms, tactile cell 11, 5 increasing its transient attenuation, and the open diodes 33 and 3-8 are connected to the output of the closed cells are the equivalent of a load, consisting of series-connected resistors 43 and 44. О The switching cell switches to the Closed state, keeping the input resistance on the output side unchanged.

чен к источнику 47 управл ющего напр жени , второй конец резистора 45 подключен к шине 29 подачи смещени The source 47 of the control voltage 47, the second end of the resistor 45 is connected to the bias bus 29

Дл устройства возможны два исходных состо ни : высокочастотный сигнал присутствует на входной шине и коммутируетс на один из выходов, высокочастотные сигналы от разных источников присутствуют на выходных шинах устройства и коммутируютс поочередно на его вход. Так как исходное состо ние не вли ет на принцип работы коммутатора, рассмотрим его работу в случае присутстви высокочастотных сигналов различных источников на выходных шинах. Прохождение высокочастотного сигнала с любого из выходов на вход устройства определ етс состо нием коммутационных чеек 11 Закрыто или Открыто в соответствующем канале.Two initial states are possible for a device: a high-frequency signal is present on the input bus and is switched to one of the outputs, high-frequency signals from different sources are present on the output buses of the device and are switched alternately to its input. Since the initial state does not affect the operating principle of the switch, consider its operation in the case of the presence of high-frequency signals from various sources on the output buses. The passage of the high-frequency signal from any of the outputs to the input of the device is determined by the state of the switching cells 11 Closed or Open in the corresponding channel.

Открытому состо нию любой из коммутационных чеек 11 соответствует подача на вход 54 управл емого электронного ключа 46 от источника 47 управл ющего напр жени разрешающего сигнала, который переводит электрон- ньй ключ 46 в закрытое состо ние. При этом напр жение источника 8 напр жени смещени прикладываетс к анодам диодов 34-37. а так как потенциал источника. 8 вьш1е потенциала ис- точника 9, диоды 34-37 открьшаютс . Одновременно напр жение источника 8 прикладываетс к катодом диодов 33, 38, 39-42, которые при этом закрываютс , коммутационна чейка 11 переходит в состо ние Открыто.The open state of any of the switching cells 11 corresponds to the supply to the input 54 of a controllable electronic key 46 from the source 47 of the control voltage of the enabling signal, which puts the electronic key 46 into a closed state. In this case, the voltage of the bias voltage source 8 is applied to the anodes of the diodes 34-37. as well as potential source. 8 above the potential of the source 9, the diodes 34-37 open. At the same time, the voltage of the source 8 is applied to the cathode of the diodes 33, 38, 39-42, which in this case are closed, the switching cell 11 goes into the Open state.

Закрытому состо нию любой из коммутационных чеек соответствует подача на вход 54 управл емого электронного ключа 46 от источника 47 управл ющего напр жени запрещающего сигнала, крторый переводит электронный ключ в открытое состо ние. При этом источник 8 нагружаетс на балластный резистор 45, а выходна шина 21 коммутационной чейки 11 подключаетс открытым ключом 46 к общей шине 2. В результате напр жениThe closed state of any of the switching cells corresponds to the supply to the input 54 of a controllable electronic key 46 from the source 47 of the control voltage of the inhibiting signal, which puts the electronic key into the open state. In this case, the source 8 is loaded on the ballast resistor 45, and the output bus 21 of the switching cell 11 is connected by a public key 46 to the common bus 2. As a result of the voltage

источника У напр жени смещени при- 55 не, к катодной вершине диодного москладываетс к. катодам диодов 34-37, анодам диодов 39-42 и через резисторы 43 и 44 к анодам диодов 33 и 38.source At the bias voltage of the voltage 55 to the cathode apex of the diode it is laid to the cathodes of the diodes 34-37, the anodes of the diodes 39-42 and through the resistors 43 and 44 to the anodes of the diodes 33 and 38.

д, з4-37 закрываютс , а диоды 33, 38, 39-42 открываютс . Открытые дио з9-42 шунтируют по высокой часто- and d4 through 37 close, and the diodes 33, 38, 39-42 open. Open diodes z9-42 are shunted at a high frequency.

те выход коммз, тационной чейки 11, повыша ее переходное ослабление, а открытые диоды 33 и 3-8 подключают на выход закрытой чейки эквивалент нагрузки, .состо щий из последовательно соединенных резисторов 43 и 44. Коммутационна чейка переходит в состо ние Закрыто, сохран прй этом неизменным входное сопротивление со стороны выхода.The output of the comms, of the cell 11, increases its transient attenuation, and the open diodes 33 and 3-8 connect the equivalent load to the output of the closed cell. It consists of series-connected resistors 43 and 44. The switching cell switches to the Closed state, This unchanged input impedance on the output side.

Таким образом, перевод коммута- ционные чейки 11 каждого канала в состо ни Открыто и Закрыто, можно коммутировать сигнал с любой шины 7 на шину 1.Thus, switching the switching cells 11 of each channel to the state Open and Closed, it is possible to switch the signal from any bus 7 to bus 1.

Предлагаемое устройство при меньшем числе трансформаторов обеспечивает значительное уменьшение потерь.The proposed device with a smaller number of transformers provides a significant reduction in losses.

Claims

Invention Formula

Primary multichannel diode switching device containing n output transformers

windings of which are connected to the middle output, two sources of bias voltage, input, common and p output, two channel switches with two input, six output buses and two bias buses, an input transformer, the primary winding of which is connected to the input buses of two channel commato ra, secondary winding extreme and

the middle terminals are connected to the corresponding three input buses of two switching cells, two bias supply buses, each of which are connected to the corresponding buses

bias its dual-channel switch, three output buses are connected to the corresponding six output buses, each switch cell has three resistors, ten

a diode and an electronic switch, a control input connected to the bus of the control voltage source, the first power output to the common bus, the second to the second output strip formed by the first four

diodes, and through the first resistor

to the first bias bus, the anode top of the diode bridge is connected to the second input bus of its switching cell, the anode-cathode peaks of the diode bridge are connected via the corresponding fifth and sixth diodes to the first and third INPUT buses, and through the seventh and eighth diodes - to the first and third output buses of the switching cell, connected to the cathodes of the ninth and tenth diodes, the anodes of which through the second and third resistors are connected to the second bias bus, the first two-channel switch the input buses are connected to the input and common buses of the first and third, fourth and sixth output buses — to the two input buses of the subsequent second and third two-channel switches, respectively, each two-channel switch of the previous stage is connected in a similar way to two two-channel switches of the next stage, the first two-stage switch of the last stage by the first three output tires under the editor A. Ogar

Compiled by L.Vahn Tehred L.Oliynyk

Order 2972/56

Circulation 901 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., d, 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Design, 4.

The key is connected to the corresponding outputs of the primary winding of the first output transformer, the secondary winding of which is connected to the first output and common bus, the second three output buses to the corresponding conclusions of the primary winding of the second output transformer, the secondary winding of which is connected to the second output cable and the common bus, all outputs are similarly connected P / 2 dual-channel switches of the last stage with inputs of p output transformers and their secondary windings with output buses, characterized in that, with the aim of less loss and simplification, an additional input bus is introduced into each two-channel switch and the primary

The winding of the input transformer is made with an average output, and the second and fifth output buses of each two-channel switch of the preceding degree are connected to the additional input buses of the corresponding two-channel switches of the subsequent stage.

Proofreader M.De (4chik