Свч-аттенюатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК Н 01 Р 1/22 й комитетМ И ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Отделение новых физических проблемИнститута проблем материаловедения АНУССР. (56) Авторское свйдетельство СССРМ 936108, кл. Н 01 Р 1/22.1980.,(57) Изобретение относится к радиотехникеи может быть использовано для регулирова 753515 А 1 ния проходящей СВЧ-мощности в трактах приемопередающей и измерительной аппаратуры, В СВЧ-аттенюаторе, содержащем два кольцевых делителя 1 и 2 мощности, синфазные плечи которых соединены отрезками 6 линии передачи, в которые йа расстоянии четверти рабочей волны включены п р и-диодов 7, При атом (2 п)-це по направлению распространения волны р п-диоды 7 включены в отрезки 6 параллельно, а остальные - последовательно. 1 ил1:10 одов 20 25 30 35 пространения волны рп-диоды, где и = 55 Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано для регулирования проходящей СВЧ-мощности в трактах приемопередающей и измерительной аппаратуры.Известен ряд технических решений, направленных на обеспечение электрической регулировки проходящей СВЧ-мощности путем включения в линию передачи ри-диОдин из таких аттенюаторов, выполненный по каскадной. схеме, содержит периодически включенные в отрезок линии передачи рп-диоды, каждый из которых соединен с источником питания через резистор 1. С целью расширения диапазона ослаблений при улучшении согласования и уменьшения числа ри-диодов резисторы, соединенные с рп-диодами, включенными на выходе и входе отрезка линии передачи,установлены непосредственно в отрезке линии передачи, а сопротивление каждого из них равно волновому сопротивлению отрезка линии передачи. Это устройство имеет существенный недостаток - низкий рабочий уровень входной СВЧ-мощности; определяемый величиной допустимой рассеиваемой мощности в первом диоде и резисторе. При этом увеличение количества ри-диодов в данном случае не ведет к увеличению уровня рабочей мощности всего устройства,Известно устройство, которое решает задачу увеличения уровня рабочей мощности путем размещения максимального количества ри-диодов в одном сечении линии передачи, что обеспечивает одинаковый режим электрической нагрузки каждому диоду. Таким образом, величина регулируемой мощности может быть увеличена в и раз (и - количество ри-диодов в сечении), Количество диодов, включенных в одной плоскости, ограничено конечными размерами линии передачи и элементов конструкции их держателей, поэтому этими же факторами ограничивается и уровень рабочей мощности такого устройства.Наиболее близким к предлагаемому устройству является сверхвысокочастотный аттенюатор, содержащий два кольцевых делителя мощности, синфазные плечи которых соединены отрезками линии передачи, в которые на расстоянии, кратном четверти длины рабочей волны, включены и ри-диодов, при этом (2 п)-е по направлению рас,2,3, включены в отрезки линии передачи параллельно, а расстояния от синфазных плеч обоих кольцевых делителей мошности до ближайших ри-диодов различаются начетверть длины рабочей волны,Недостатком такого устройства является низкий уровень рабочей мощности, фактически определяемый допустимоймощностью рассеяния первых диодов в каждом отрезке линии передачи, Этот недостаток является следствием того, что пришунтирующем включейии во всякую линиюпередачи с волновым сопротивлением 2 Оодиночного чисто активного сопротивленияри-диода Вд отношение рассеиваемой внем мощности Рр,с к входной (падающей)СВЧ-мощности Рвх достигает максимальноо 2 ого значения 50 оь, если йд = -и создава 2емая им развязка достигает 6 дБ. Приналичии второй идентичной ступени, включенной на расстоянии в четверть длины волны от первой и служащей для увеличениявносимого ослабления, максимальная долявходной мощности, рассеиваемая в первойступени, повышается до 72, Если втораяступень создает более высокое отражение,чем первая ступень, то условия работы входной ступени становятся еще более тяжелыми и рассеиваемая в ней доля входноймощности может приближаться к 100 О/,.Целью изобретения является повыше-,ние уровнярабочей мощности СВЧ-аттенюатора при сохранении количестварп-диодов.Поставленная цель достигается тем, чтов сверхвысокочастотном аттенюаторе, содержащем два кольцевых делителя мощности, синфазные плечи которых соединеныотрезками линии передачи, в которые нарасстоянии, кратном четверти длины рабочей волны,включены и рп-диодов, при этом0 (2 п)-е по направлению распространенияволны рп-диоды, где и = 1,2.3, включены вотрезки линии передачи параллельно, а расстояния от синфазных плеч обоих кольцевых делителей мощности до ближайшихри-диодов различаются на четверть длинырабочей волны, а 2 п-е по направлениюраспространения волны ри-диоды включены в отрезки линии передачи последова, тельно.Сущность предлагаемого технического0 решения заключается в том, что при периодическом подключении ри-диодов к отрезкулинии передачи на расстоянии половиныэлектрической длины рабочей волны обеспечиваются одинаковые значения модулейСВЧ-напряжений и токов, действующих нари-диоды. Это равносильно тому, что сопротивление каждого (2 п)-го по направлению распространения волны ри-диода1753515 через полуволновый отрезок будет трансформироваться в параллельное соединение к первому рй-диоду. Последовательное включение 2 п-х по направлению распространения волны ри-диодов через четверть электрической длины рабочей волны трансформируется в параллельное соединение к(2 п)-м ри-диодам. Таким образом, предлагаемое техническое решение эквивалентно параллельному включению всех и ри-диодов в одном сечении линии передачи, Поэ 10 тому поглощаемая устройством мощность распределяется равномерно между всеми используемыми ри-диодами. В устрОйстве- прототипе поглощение мощности осущест 15 вляется в основном в первом ри-диоде каждого отрезка линии передачи. Следовательно, предлагаемое обеспечивает работоспособность при увеличении уровня входной мощности пропорционально используемому количеству ри-диодов в каж 20 дом отрезке линии передачи. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема сверхвысокочастотного аттенюатора. СВЧ-аттенюатор содержит кольцевые делители 1 и 2 мощности, имеющие свободные плечи 3, синфаэные плечи 4 и балластные резисторы 5. Кроме того, он содержит Сигналы, поступающие на свободное плечо 3 кольцевого делителя 1 мощности, делится пополам между его синфазнцми диодов 7, при этом (2 п)-е по направлению. распространения волны рп-диоды, где и = =1, 2, 3 включены в отрезки линии передачи параллельно, 2 п-е - последовательно, а расстояние от синфазных плеч 4 кольце 40 Составитель А. Юшин Редактор М. Янкович Техред М.Моргентал Корректор О, КравцоваЗаказ 2771 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, ужгород, ул.Гагарина, 10 т отрезки 4 линии передачи, ри-диоды 7,СВЧ-аттенюатор работает следующим 30образом. плечами 4 и поступает в отрезки 6 линии 35передачи; к которым на расстоянии, кратном четверти длины волны включены и ривых делителей 1 мощности до ближайших ри-диодов различаются на четверть длины рабочей волны. В зависимости от величины управляющего тока, протекающего через ри-диоды 7, сигналы частично отражаются и поглощаются в балластном резистоРе 5, частично поглощаются в ри-диодах 7, причем в каждом ри-диоде поглощается одинаковая часть мощности сигнала, частично суммируются в кольцевом делителе 2 мощности и ослабленными поступают в его свободное плечо 3.Сравнение результатов экспериментального исследования предлагаемого СВЧ-аттенюатора, выполненного на микро- полосковой линии передачи, и известных показывает, что предлагаемый аттенюатор обеспечивает выигрыш предельного уровня входной мощности примерно в и раз, беэ увеличения количества используемых ри- диодов. При этом удешевляется и сокращаются сроки внедрения предлагаемого СВЧ-аттенюатора на производстве с налаженным технологическим процессом изготовления микрополосковых СВЧ-узлов.Формула изобретения СВЧ-аттенюатор, содержащий два кольцевых делителя мощности, синфазные плечи которых соединены отрезками линии йередачи, в которые на расстоянии, кратном четверти рабочей волны, включены и ри-диодов, при этом(2 п)-е по направлению распространения волны рп-диоды, где и = =1,2,3, включены в отрезки линии передачи параллельно, а расстояния от,синфаэных плеч для обоих кольцевых делителей мощности до ближайших ри-диодов различаются на четверть длины рабочей волны, о т л ич а ю щ и й с я тем, что; с целью увеличения уровня рабочей мощности, 2 п-е по направлению распространейия волны ри-диоды включены в отрезки линии передач последовательно.