Аттенюатор

)5 Н 01 Р 1/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 2 ие согласодиапазоне тор содерна котороей частоте, ектродамивторой и не. Другие етьего репкам управасование ы резистоия - улучшен ходу во всем ий. Аттенюа ередачи. дли вой на рабоч одними эл х отрезка, а к его середи второго и трсточниСоглеличин ии институтриенко9, кл. 333-17 СССР988,ыки орам ром в радиоэлектрользовано для одящих сигнаГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится книке СВЧ и может быть испоуправления амплитудой прах Изобретение относится к радиоэлектронике СВЧ и может быть использовано для регулирования уровня мощности.Известен согласованный СВЧ ограничитель, содержащий полуволновый отрезок линии передачи, в середине которого параллельно линии подключен рп-диод, а на концах отрезка подключены цепочки, состоящие из последовательно соединенных рп-диодов и резисторов. Недостатком такого ограничителя является то, что режим согласования по входу и по выходу обеспечивается не во всем диапазоне вносимых ослаблений.Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа и обеспечивающим согласование по входу во всем диапазоне вносимых ослаблений, является аттенюатор, Аттенюатор содержит отрезок линии передачи, к которому первыми электродами подключены первый, второй р 1 п-диоды - на его концах, а третий - на четвертьволновом расстоянии от них, и четвертый рп-диод, при этом вторые электроды первого, второго, третьего и четвертого лов. Цель изобретен вания по входу и вы вносимых ослаблен жит отрезок линии и го кратна полуволно Первые рп-диоды включены на конца третий подключены электроды первых, диодов подключен ления и к резист определяется выбо ров. 2 ил. рп-диодов соединены с источником управления и с одними выводами, соответственно, первых, второго и третьего резисторов, другие выводы которых соединены с общей шиной. Недостатком данного аттенюатора является наличие значительного рассогласования по выходу при больших значенияхаеас ослаблений,Целью настоящего изобретения являет ся улучшение согласования по входу и по О выходу во всем диапазоне вносимых ослаб- К) лений, Поставленная цель достигается тем, (Д что в аттенюаторе, содержащем отрезок ли- ф нии передачи, к которому первыми электродами подключены первый, второй ра-диоды - на его концах, а третий - на четвертьволновом расстоянии от них, и четвертый рп-диод, при этом вторые электроды первого, второго, третьего и четвертого рп-диодов соединены с источником управления и с одними выводами, соответственно, первых, второго и третьего резисторов, другие выводы которых соединены с общей шиной, первый электрод четвертого рп-диода соединен с первым электродом третьего+Рг+7 с(7 д+ 2 аттеню выходу.Осл ником в циенты и и Входное сопротивление четырехполюсника определяется через коэффициенты его а-матрицы по формуле: 35 ол юс.эффи. а 11 7 с + а 127 вха 21 7 с+агг согласованной наыходе четырехпотивления рассматпо формуле (5) с олучим после преован по входу приия, В силу симметтрической схемы рп-диода, а сопротивления й 1, Кг, Яз первых, второго и третьего резисторов выбраны из соотношений: где 7 с - волновое сопротивление отрезка линии передачи,макс - заданная величина максимального ослабления аттенюатора.Длина отрезка линии передачи, равная половине длины волны на рабочей частоте, может быть увеличена на целое число волн при сохранении согласования аттенюатора, если полуволновая длина отрезка линии оказывается малой и труднореализуемой.На фиг, 1 приведена принципиальная электрическая схема аттенюатора; на фиг.2 - пример практической реализации аттенюатора в микрополосковом исполнении, Аттенюатор содержит отрезок линии передачи 1, ри-дииоды 2 - 5, резисторы 6 - 9, диэлектрическую подложку 10, конденсаторы 11, 12, четвертьволновые отрезки линий 13 - 17, четвертьволновый отрезок линии 2 7 с 1(7 д + йг) (7 д + йг + 2 2 с) ( где 7 д - импеданс любого из рп-диодов 2 -5,где 7 с - сопротивлениегрузки, включенной на влюсникд.Для входного сопрориваемого аттенюатораучетом соотношения (4) побразований:7 вх=7 с,то есть аттенюатор согласвсех значениях ослабленрии принципиальной эле 5 10 15 20 25 30 18, металлизированные отверстия в подложке 19, контактную площадку 20.Устройство работает следующим образом. При нулевом или обратном смещении на ри-диодах 2 - 5 они находятся в высокоомном состоянии, и, благодаря малой емкости диодов, резисторы 6 - 9 практически отключены от отрезка линии передачи 1. СВЧ сигнал с малыми потерями проходит со входа на выход аттенюатора, При подаче на каждый из р 1 п-диодов 2 - 5 постоянного тока прямого смещения 1 О ослабление, вносимое аттенюатором в СВЧ тракт, увеличивается вплоть до максимального значения -максПокажем, что предлагаемый аттенюатор является согласованным по входу и по выходу при всех значениях вносимого ослабления, если величины сопротивлений резисторов 6 - 9 выбраны из соотношений (21) - (3), а импедансы рп-диодов 2 - 5 изменяются одинаковым образом (что обеспечивается при выборе диодов 2 - 5 идентичными и равенстве токов управления всех диодов), Рассматриваемый аттенюатор может быть представлен в виде каскадного соединения четырехполюсников, тогда а-матрица аттенюатора рассчитывается путем перемножения а-ма три ц указа н н ых четы рех пол юс ни ко в;;);7 ;-1 (7 д+ Вг) (7 д+ йг+ тор является согласованн бление, вносимое четыретракт, определяется через кго а-матрицы по формуле: 1 =1019(а 11+ + а 217 с+ а 22) /21 7 сгде 7 с - волновое сопротивление тракта,который включен четырехполюсник,Из соотношения (6) путем подстановки коэффициентов из (4) находится величин;максимального ослабления аттенюаторасоответствующая режиму, при котором импедансы диодов 2 - 5 значительно меньше Вг1-макс= 209 ("+ )27 с(1) позволяющее определить величину сопротивления резистора Й 2 при заданном значении максимального ослабления аттенюаторамаксАттенюатор реализован в микрополосковом исполнении на диэлектрической подложке 10 из поликора толщиной 1 мм, Отрезок линии передачи 1 имеет длину, равную половине длины волны на рабочей частоте 1=3,2 ГГц, Волновое сопротивление отрезка линии 1 выбрано равным 50 Ом, На краях и в середине отрезка линии передачи 1 подключены одноименными электродами идентичные рп-диоды 2 - 5 типа 2 А 517 А. Другие электроды диодов 2 - 5 соединены с резисторами 6 - 9 соответственно, причем свободные выводы резисторов 6-9 подключены к заземляющему основанию через металлизированные отверстия 19 в подложке. Конденсаторы 11,12 включены на входе и выходе аттенюатора и предназначены для предотвращения утечки управляющего тока аттенюатора. Четвертьволновые отрезки линий передачи с высоким волновым сопротивлением 13 - 16 служат для соединения по постоянному току одноименных электродов диодов 2 - 5 с заземляющим основанием, Фильтр нижних частот, образуемый четвертьволновыми отрезками линий передачи с высоким 17 и низким 18 волновыми сопротивлениями, предназначен для изоляции от основного СВЧ тракта контактной площадки 20, через которую подается управляющий ток см на ри-диоды 2 - 5,Таким образом, заявляемый аттенюатор обеспечивает достижение технико-экономического эффекта, связанного с 55 улучшением согласования по входу и выходуво всем диапазоне вносимых ослаблений.Формула изобретения Аттенюатор, содержащий отрезок линии передачи, к которому первыми электродами подключены первый, второй ри-диоды на его концах, а третий - на четвертьволновом расстоянии от них, четвертый ри-диод при этом вторые электроды первого, второго, третьего и четвертого рп-диодов соеди нены с источником управления и с однимивыводами соответственно первых, второго и третьего резисторов, другие выводы которых соединены с общей шиной, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения согла сования по входу и выходу во всем диапазоне вносимых ослаблений, первый электрод четвертого ри-диода соединен с первым электродом третьего рп-диода, а сопротивления й 1, Я 2, Вз, первых, второго и 15 третьего резисторов выбраны из соотношения22 сЙг -10(м.с/20) 181= В 22 с,ЯЗ=В 2+22 с,где 2 с - волновое сопротивление отрезкалинии передачи;макс - заданная величина максимального ослабления аттенюатора,Р 51762349 Составитель Р.Прохоров Техред М.Моргентал Корректор О.Гус едакто аказ 3262 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1