SU1718306A1

SU1718306A1 - Сверхвысокочастотный выключатель

Info

Publication number: SU1718306A1
Application number: SU874322887A
Authority: SU
Inventors: Игорь Борисович Шпитальный; Валентин Михайлович Гололобов; Владимир Рувинович Гуз
Original assignee: Научно-Исследовательский Электротехнический Институт
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1987-10-30
Publication date: 1992-03-07

Abstract

Изобретение относитс к электронике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в устройствах с высоким быстродействием , в частности в радиолокационных станци х. Целью изобретени вл етс повышение уровн коммутируемой мощности при сохранении быстродействи в заданном диапазоне частот. СВЧ-выключатель содержит линию 1 передачи, основные полупроводниковые диоды 2, дополнительный полупроводниковый диод 3, двухпози- ционный электронный ключ 4, резистор 5. источник 6 опорного напр жени , источник 7 управл ющего напр жени . Изобретение позвол ет использовать быстродействующие диодные выключатели в схемах СВЧ-ус- тройств с большим динамическим диапазоном изменени входного сигнала, 1 ил. (Л

Description

Изобретение относится к электронике сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано в устройствах с высоким быстродействием', в частности радиолокационных станциях.

Известен СВЧ-выключатель, содержащий линию передачи с параллельно включенными в нее полупроводниковыми диодами источник управляющего напряжения.

Недостатком данного выключателя является невозможность коммутации высокого уровня СВЧ-мощности с высоким быстродействием в заданном диапазоне частот. Например, у серийно выпускаемых диодов 3A531A-6, имеющих время переключений 1 с, прямое сопротивление начинает резко увеличиваться с ростом входной мощности, начиная с уровня 0.5 мВт, на частотах до 10 гГц и выше. Это приводит к тому, что в СВЧ-выключателе уровень запирания падает с 40 дБ до 5 дБ при росте коммутируемой мощности в пределах 0,5-10 мВт. Величину высокого уровня запирания можно восстановить, увеличивая управляющий ток, но при этом падает быстродействие и увеличивается потребляемая мощность, требуемая величина управляющего тока может оказаться больше допустимой для данного типа диода.

Для диода 3A531A-6 при входной мощности порядка 10 мВт для обеспечения высокого уровня запирания необходим ток управления 40-50 мА, в то время как допустимый ток для этих диодов равен 10 мА. Таким образом, выключатель на быстродействующем диоде перестает работать задолго до того, как мощность достигнет уровня, допустимого для данного диода.

Целью изобретения является повышение уровня коммутируемой мощности при сохранении быстродействия в заданном диапазоне частот.

В СВЧ-выключатель, содержащий линию передачи с параллельно включенным в нее диодами и источник управляющего напряжения, введены двухпозиционный электронный ключ, замкнутый на корпус резистор, источник опорного напряжения.и дополнительный полупроводниковый диод, включенный параллельно в линию передачи на ее входе и соединенный через первые аналоговые вход и выход двухпозиционного электронного ключа с резистором, при этом источник опорного напряжения через вторые аналоговые вход и выход двухпозиционного ключа соединен, с основными полупроводниковыми диодами, а источник управляющего напряжения подключен к схг единенным между собой логическим входам двухпозиционного электронного ключа.

На чертеже схематически показан СВЧвыключатель.

СВЧ-выключатель содержит линию 1 передачи, основные полупроводниковые диоды 2, дополнительный полупроводниковый диод 3, двухпозиционный электронный ключ 4. резистор 5, источник 6 опорного напряжения, источник 7 управляющего напряжения.

СВЧ-выключатель работает следующим образом.

Источник 7 управляющего напряжения формирует импульсы напряжения, с помощью которых управляется электронный ключ 4. В зависимости от напряжения на выходе источника 7 управляющего напряжения происходит замыкание или размыка20 ние между собой соответственно первого и второго аналоговых входов и выходов электронного ключа 4. Режим пропускания выключателя реализуется при разомкнутых аналоговых входах и выходах электронного ключа 4. При этом ни через основные диоды 2, ни через дополнительный диод 3 ток протекать не может, что обеспечивает малые потери в схеме независимо от уровня проходящей мощности.

В режиме запирания выключателя основные диоды 2 оказываются соединенными с источником 6 опорного напряжения, а дополнительный диод 3 замкнут на корпус по постоянному току через резистор 5. При большом уровне входной мощности дополнительный диод 3 работает в режиме Ьграничителя, причем порог ограничения может регулироваться величиной сопротивления резистора 5. На основные диоды 2 поступа40 ет незначительный уровень мощности, что позволяет реализовать высокий уровень запирания выключателя при небольшом управляющем токе. Величина этого тока устанавливается с помощью источника 6 опорного напряжения. При малом уровне входной мощности предлагаемый выключатель работает аналогично известному, так как дополнительный диод 3 перестает ограничивать уровень мощности, поступающий на основные диоды 2.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет подключения с помощью электронного ключа 4, в качестве которого может быть использована микросхема 590КН2, ра55 ботающего от источника управляющего напряжения, диода 3 на входе к корпусу через резистор 5 и основных диодов 2 к источнику 6 опорного напряжения обеспечивается увеличение уровня коммутируемой мощно___сти без снижения быстродействия.

1718306 6

Использование устройства позволяет существенно расширить диапазон коммутируемой СВЧ-выключателями мощности. Это позволяет использовать быстродействующие диодные выключатели в схемах СВЧ-ус- 5 тройств с большим динамическим диапазоном изменения входного сигнала, например радиолокационных станциях различного назначения, что расширяет функциональные возможности последних. \ 10

Испытания предлагаемого устройства показали, что для выключателей на серийно выпускаемых промышленностью диодах 3A531A-6 уровень входной мощности может быть повышен с 0,5 мВт до нескольких 15 десятков мВт, т.е. примерно в 100 раз.

Claims

Формула изобретения Сверхвысокочастотный выключатель, содержащий линию передачи с параллель- ’ но включенными-в нее полупроводников^- 20 ми диодами и источник управляющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения уровня коммутируемой мощности при сохранении быстродействия в заданном диапазоне частот, в него введены двухпозиционный электронный ключ, замкнутый на корпус резистор, источник опорного напряжения и дополнительный полупроводниковый диод, включенный параллельно в линию передачи на ее входе и соединенный через первые аналоговые вход и выход двухпозиционного электронного ключа с резистором, при этом источник опорного напряжения через вторые аналоговые вход и выход двухпозиционного электронного ключа соединен с основными полупроводниковыми диодами, а источник управляющего напряжения подключен к соединенным между собой логическим входам двухпозиционного электронного ключа.