Коммутатор высокочастотных сигналов

)5 Н 03 К 17/74 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССРПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ юий филиал Научно-исследотитута комплексной автомаВ,В. Волынецьство СССР по заявке03 К 17/74, 06,12.89,льство СССР радов и(56) Авторское сМ 4704933/24 Авторское В 1651370, 19954) КОММУТАТОР ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ра 1=1 диоприемных и антенных устройствах для коммутации входных сигналов, Цель изобретения - уменьшение времени переключения путем уменьшения импульсных помех на нагрузке в момент переключения каналов. В момент переключения ваакрытое состояние синфазные составляющие помехи, возникающие в цепи управления, поступают одновременно через первичную и вто-. ричную обмотки трансформатора 21 (23) на эквивалентное входное сопротивление генератора (нагрузки) и резисторы 19 (20), сопротивление которых выбирается равным эквивалентному сопротивлению генератора (нагрузки), За счет. одинаковых нагрузок на первых (вторых) выходах обмоток трансформатора 21(23) синфазные токи в обмотках компенсируются. 3 ил.50 Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в радио- приемных и антенных устройствах для коммутации входных сигналов и является усовершенствованием коммутатора по авт. св, М 1651370.Известен коммутатор высокочастотных сигналов. содержащий в каждом канале 1- 11 - и шесть диодов, два конденсатора, три дросселя, четыре резистора, входной трансформатор, который выполнен на основе длинной линии, а также общий дроссель и выходной трансформатор, который выполнен на основе длинной линии, причем первый вывод первого резистора подключен к анодам первого и второго диодов и к первому выводу первого конденсатора, второй вывод которого соединен с катодом третьего диода и первым выводом второго резистора, второй вывод которого подключен к второму выводу первого резистора и через первый дроссель к шине питания, катод первого диода через второй дроссель соединен с анодом третьего диода и общей шиной, катоды вторых диодов всех каналов подключены к первому выводу общего дросселя, первый вывод третьего резистора соединен с анодами четвертого и пятого диодов и первым выводом второго конден- сатора, второй вывод которого пдключен к катоду шестого диода и первому выводу четвертого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом третьего резистора и через третий дроссель с шиной питания, катод первого диода через первичную обмотку входного трансформатора подключен к входной шине, катод четвертого диода через вторичную обмотку входного трансформатора соединен с общей шиной, анодом шестого диода и вторым выводом общего дросселя, первый вывод которого через первичную обмотку выход.ного трансформатора подключен к выходной шине, катоды пятых диодов всех каналов соединены с первым выводом вторичной обмотки выходного трансформатора, второй вывод которой подключен кобщей шине.Недостатком такого коммутатора высокочастотных сигналов является большое время переключения коммутатора из открытого (закрытого) состояния в закрытое (открытое), обусловленное наличием большого уровня импульсных помех, возникающих на нагрузке коммутатора в моменты переключения каналов, и, следовательно, большое время переходных процессов. Этот недостаток устройства возникает из-за наличия асимметрии нагрузки для синфазных составляющих тока импульсных помех, проте 5 10 15 20 25 30 35 40 45 кэющих через обмотки трансформаторов в моменты переключения каналов коммутатора,Цель изобретения - уменьшение времени переключения коммутатора за счет уменьшения импульсных помех на нагрузке в момент переключения каналов,указанная цель достигается тем, что в коммутатор высокочастотных сигналов, содержащий в каждом канале шесть диодов, два конденсатора, три дросселя, четыре резистора, входной трансформатор, который выполнен на основе длинной линии, а также общий дроссель и выходной трансформатор, который выполнен на основе длинной линии, причем первый вывод первого резистора подключен к анодам первого и второго диодов и к первому выводу первого конденсатора, второй вывод которого соединен с катодом третьего диода и первым выводом второго резистора, второй вывод которого подключен к второму выводу первого резистора и через первый дроссель к шине питания, катод первого диода через второй дроссель соединен с анодом третьего диода и общей шиной, катоды вторых диодов всех каналов подключены к первому выводу общего дросселя, первый вывод третьего резистора соединен с анодами четвертого и пятого диодов и первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого подключен к катоду шестого диода и первому выводу четвертого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом третьего резистора и через третий дроссель с шиной питания, катод первого диода через первичную обмотку входного трансформатора. подключен к входной шине, катод четвертого диода подключен к второму выводу вторичной обмотки входного трансформатора, анод шестого диода соединен с общей шиной и вторым выводом общего дросселя, первый вывод которого через первичную обмотку выходного трансформатора подключен к выходной шине, катоды пятых диодов всех каналов соединены с первым выводом вторичной обмотки выходного трансформатора, введены дополнительно два диода и два резистора, вторые выводы которых соединены с общей шиной, а первые выводы дополнительных первых диода и резистора подключены к первому выводу вторичной обмотки входного трансформатора, а первые выводы дополнительных вторых диода и резистора подключены к второму выводу вторичной обмотки выходного трансформатора.Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в области радиотехники показывает, что диоды и ре354050 зисторы при их введении в указанные связи с остальными элементами схемы повышают симметрию схемы каналов коммутатора для. синфазных составляющих токов импульсных помех в обмотках трансформатора, что приводит к подавлению импульсных помех в моменты переключения коммутатора из открытого (закрытого) состояния в закрытое (открытое),На фиг, 1 представлена электрическая принципиальная. схема коммутатора высокочастотных сигналов; на фиг, 2 - осциллограмма переходных процессов коммутатора высокочастотных сигналов по схеме известного коммутатора; на фиг. 3 - осциллограмма переходных процессов коммутаторавысокочастотных сигналов по схеме предлагаемого коммутатора.Коммутатор высокочастотных сигналов(фиг. 1) содержит.в каждом канале 1 - 1 . 1 - и восемь диодов 2-9, два конденсатора 10 и 11, три дросселя 12-14, шесть резисторов 15 - 20, входной трансформатор 21, который выполнен на основе длинной линии, а такжеобщий дроссель 22 и выходной трансформатор 23, который выполнен на основе длинной линии, причем первый вывод первого резистора подключен к анодам первого 2 и второго 3 диодов и к первому выводу первого конденсатора 10, второй вывод которого соединен с катодом третьего диода 4 и первым выводом второго резистора 16, второй вывод которого подключен к второму выводу первого резистора 15 и через первый дроссель 12 к шине 24 - 124 - п питания, катод первого диода 2 через второй дроссель 13 соединен с анодом третьего диода 4 и общей шиной 25, катоды вторых диодов 3 всех каналов 1-11 - и подключены к первомувыводу общего дросселя 22, первый выводтретьего резистора 17 соединен с анодами четвертого 5 и пятого 6 диодов и первым выводом второго конденсатора 11,второй вывод которого подключен к катоду шестогодиода 7 и первому выводу четвертого резистора 18, второй вывод которого соединен с вторым выводом третьего резистора 17 и через третий дроссель 14 с шиной 24-1,24-. и питания, катод первого диода 2 через первичную обмотку входного трансформатора21 подключен к входной шине 26 - 126-п, катод четвертого диода 5 через вторичнуюобмотку входного трансформатора 21 соединен с первыми выводами дополнительных первых диода 8 и резистора 19, вторыевыводы которых соединены с общей шиной 25, анодом шестого диода 7 и вторым выводом общего дросселя 22, первый выводкоторого через первичную обмотку выходного трансформатора 23 подключен к выходной 102030 шине 27, катоды пятых диодов 6 всех каналов 1 - 1.1 - и через вторичную обмотку выходного трансформатора 23 соединены с первыми выводами дополнительных вторых диода 9 и резистора 20, вторые выводы которых соединены с общей шиной 25.Коммутатор высокочастотных сигналов работает следующим образом.В момент переключения коммутатора в закрытое состояние синфазные составляющие помехи, возникающие в цепи управления, поступают одновременно через первичную и вторичную обмотки входного (выходного) трансформатора 21 (23) на эквивалентное входное сопротивление генератора (нагрузки) и дополнительные резисторы 19 (20), сопротивление которых выбирается равным эквивалентному входному сопротивлению генератора (нагрузки). За счет одинаковых нагрузок на первых (вторых) выходах обмоток входного (выходного) трансформатора 21 (23) синфазные токи в обмотках трансформатора компенсируются, что приводит к уменьшению уровня импульсных помех на нагрузке коммутатора и, следовательно, к уменьшению времени переключения, В.закрытых каналах 1 - 11 - п через диоды 4, 7 протекает постоянный ток, их дифференциальное сопротивление мало, а диоды 2, 3, 5, 6 и дополнительные диоды 8, 9 закрыты управляющим напряжением, и, следовательно, имеют малую проводимость, В это время первый вывод обмотки входного трансформатора 21 и второй вывод вторичной обмотки выходного трансформатора 23 соединяются с общей шиной 25 через соответствующие резисторы 19 и 20, которые способствуют дополнительному затуханию паразитных сигналов, проникающих с входной на выходную шины закрытого коммутатора.В момент переключения коммутатора в открытое состояние из-эа переходных процессов за счет запасенной энергии в индуктивностях обмоток трансформаторов 21, 23 и дросселей 12 - 14 и 22 в цепях коммутатора присутствуют импульсные помехи, представляющие собой выбросы тока и напряжения, При этом дополнительные диоды 8, 9 периодически переходят из открытого в закрытое состояние. В момент закрытого состояния диодов 8, 9 за счет одинаковых нагрузок на первых (вторых) выводах обмоток входного (выходного) трансформатора 21 (23) синфазные токи в обмотках трансформатора компенсируются, что приводит к уменьшению импульсных помех на нагрузке коммутатора и, следовательно, к уменьшению времени переключения, В открытомкоммутаторе через диоды 2, 3, 5, 6, 8 и 9 протекает поостянный ток, замыкающийся через дроссели 13, 22, вторичные обмотки трансформаторов 21, 23, Диоды 8, 9 шунтируют резисторы 19 и 20 соответственно, соединяя первый вывод вторичной обмотки . входного трансформатора 21 и второй вывод вторичной обмотки выходного трансформатора 23 с общей шиной 25. Входной сигнал в открытом канале 1-11-п через входную шину 26-126-п поступает на первичную обмотку входного трансформатора 21. За счет наличия электромагнитной индукции между обмотками с выводов обмоток входного трансформатора 21 составляющие колебаний входного сигнала: синфазная входному с вывода первичной обмотки и противофазная входному с выхода вторичной обмотки - через открытые диоды 2, 3 и 5, 6 подаются на выводы обмоток выходного трансформатора 23, На первичной обмотке выходного трансформатора 23 синфазная и противофазнаясоставляющие колебаний сигнала складываются, и выходной сигнал подается на выходную шину 27, Таким образом, работа открытого коммуматора по схеме заявляемого изобретения эквивалентна работе открытого коммутатора по схеме известного коммутатора,Коммутатор высокочастотных сигналов реализуется с применением современной элементной базы, причем в качестве диодов могут быть использованы полупроводниковые диоды КД 522 Б, и+и диоды КА 507 А и др. Экспериментальные исследования заянляемого коммутатора высокочастотных сигналов с трансформаторами, выполненными на ферритовых кольцевых сердечниках марки М 400 ННи М ЗООВНСтипоразмера К20 х 12 х 6 показали, что по сравнению сизвестным коммутатором. Предлагаемыйкоммутатор обеспечиваетбольшее подавле 5 ние импульсных помех на нагрузке в моменты переключений коммутатора, чтоиллюстрируется осциллограммами на фиг. 2и З,где обозначено: А - амплитуда сигнала,т - время. Сравнение осциллограмм пере 10 ходных процессов коммутаторов предлагаемого (фиг. 3) и известного (фиг. 2)показывает, что время переключения коммутатора из открытого (закрытого) состояния в закрытое (открытое) тоз(газо) в15 предложенном коммутаторе уменьшаетсяне менее чем в 2 раза,Таким образом, предложенный коммутатор высокочастотных сигналов позволяетповысить быстродействие радиоприемных20 и антенных устройств, использующихкоммутационные узлы, и, следовательно,улучшить качество функционирования радиосистем,25 Формула изобретенияКоммутатор высокочастотных сигналовпо авт. св. М 1651370, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения времени переключения коммутатора, в каждом канале ЗО первый вывод вторичной обмотки входноготрансформатора соединен с общей шиной через дополнительные первые диод и резистор, которые включены параллельно, второй вывод вторичной обмотки выходного 35 трансформатора соединен с общей шинойчерез дополнительные вторые диод и резистор, которые включены. параллельно,1718377Составитель А.Виноградовдактор В,Данко Техред М.Моргентал Корректор С,Черн Заказ 890 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1