Выключатель

Союз СоеетскнаСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл.Н 01 Р 1/15 Ьударстоаааый комитат СССР делам изобрвтвиий втирытиаОпубликовано 07.02.81. Бюллетень Рй 5 Дата опубликования описания 07,02,81(72) Автор изобретения Г. А, Кулагин 71) Заявите г еюг: 54) ВЪКЛЮЧАТЕЛ дапоперечИзобретение относится к радиотехникесверхвысоких частот и может использоватьсяв качестве выключателей, модуляторов, ограни.чителей и друтих устройств СВЧ,Известен выключатель, содержащий отрезокволновода, между широкими стенками которого иа расстоянии один от другого, равномчетверти длины волны, установлены полупровод.никовые диоды 11,Однако известный выключатель имеет узкую(10-15%) полосу рабочих частот.Цепь изобретения - расширение рабочегодиапазона частот,Для этого в выключателе, содержащем отрезок волновода, между широкими стенками ко.торого на расстоянии один от другого, равномчетверти длинв 1 волны, установлены полупроводниковые диоды, отрезок волновода выпол.нен с переменной по его длине шириной, размер которой в месте установки каждого полупроводникового диода равен а, )бн .2.=Ка(Ен где С - размер искомон ширины отрезкаволновода;О - диаметр контактной проволоки полупроводникового диода;- коэффициент перестройки резонансной частоты полупроводниковогодиода;а - размер ширины отрезка волновода,соответствующий паспортному значению резонансной частоты дно 10На чертеже показаны продольный нный разрезы выключателя.Выключатель содержит отрезок волновода 1,между широкими стенками, которого на расстоянии один от другого, равном четверти 15длины волны, установлены полупроводниковыедиоды 2. Отрезок волновода, 1 выполнен спеременной по его длине шириной.Изменение резонансных частот полупровод.16никовых диодов в результате изменения шири.ны волновода основано.на следующем. Пришунтировании прямоугольного волновода сшириной О, штырем диаметра д, установленныммежду его широкимя стенками, нормированное3 80305индуктивное сопротивление штыря определяется из уравненияхщ(ь Д) щгде Ф - ширина волновода, мм; 3А - длина волны в волнойоде, мм;Д - диаМетр штыря, мм.Это уравнение справедливо при значениях (310,близких к 0,001,Из уравнения (1) вццно, что величина нормироваиного индуктивного сопротивления штыря в волноводе зависит от ширины волновода,Следовательно, изменяя ширину волновода,можно изменить и величину этого сопротивления. 1%В полупроводниковых диодах резонансноготипа роль штыря выполняет контактная проволока. При изменении ширины волновода изменяется величина ее сопротивления и в итогерезонансная частота диода. Если диод резонирует на частоте 1 Р, то для перестройки егорезонансной частоты до величины 1 необхо.димо изменить индуктивное сопротивлениеконтактной проволоки диода на величинуопределяемую иэ соотношения 25т Я)(иирСовместное решение (1) и (2) дает уравнение для определения ширины волновода йпри которой будет достигнута необходимаяперестройкацьф+ р(ьд)ягде 1 - коэффициент перестройки резонансной 35частоты диода, равный квадрату отношения паспортного и требуемогозначений резонансных частот,Ширина прямоугольного волновода должнаудовлетворять условию 49С 1 (С 2 с 1, С+)где А - длина волны в свободном пространстве,Выполнение условия (4) обеспечивает работу 4волновода на основном, низшем типе колеба.ний. Ширина волновода, вычисленная в соответствии с уравнением (3), удовлетворяет условию (4) по крайней мере при двукратномизменении резонансной частоть 1, т,е. в четырех Юкратной полосе частот.Как конкретный пример осуществленияпредлагаемой конструкции выключателя былразработан выключатель СВЧ для диапазона 0 4частот от 7 до 10 ГГц с коэффициентом перекрытия по частоте, равным 1,43, В выключателе использовались диоды 1 А 501 В, имеющиерезонансную частоту,9,375 ГГц в волноводешириной 23 мм. Диаметр контактной проволоки этого диода равен 0,03 мм. Коэффициенты перестройки резонансных частот крайнихдиодов составили 0,9375 и 1,34, ширина вол.повода по длине выключателя изменялась от28,5 до 22 мм. Восемь диодов, установленныхвдоль волновода на расстоянии 10 мм другот друга, обеспечили не менее чем 40 дБподавление мощности в закрытом состояниивыключателя во всем рабочем диапазонечастот.Данный выключатель по сравнению с известным позволяет использовать диоды одногорезонансного типа в волноводных устройствах,разрабатываемых для различных участков диапазона частот от половинного до двойного значе.ния резонансной частоты диода, и получатьустройства с более широким коэффициентомперекрытия рабочих частот, у которых отноше.ние максимальной рабочей частоты к минималь.ной достигает 1,45,формула изобретенияВыключатель, содержащий отрезок волновода,между шлрокими стенками которого на расстоянии один от другого, равном четверти длины волны, установлены полупроводниковыедиоды, отличающийся тем,что,с целью расширения рабочего диапазона частот,отрезок волновода выполнен с переменной поего длине шириной, размер которой в местеустановки каждого полупроводникового дио.да равенгде й. + размер искомой ширины отрезкаволнов ода;б - диамец 1 контактной проволокиполупроводникового диода;1 с - коэффициент перестройки резонансной частоты полупроводниковогодиода;а - размер ширины отрезка волновода,соответствующий паспортному зна.чению резонансной частоты диода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании йф 1426534,кл, Н 1 В, оиублик. 1974 (прототип).803050 а Редактор Г. Петров ктор Г, Назаров ное Заказ 10636/66 ВНИИП по д 113035, оставнтель Н. Паитехред М. Петко Тираж Государств лам изобрет Москва, Ж -645 По нного комитета СССР ний и открыай 5, Раушская набд. 4/5 П "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,