Патент на изобретение №2224338

(54) АТТЕНЮАТОР СВЧ

(57) Реферат:

Изобретение относится к электронной технике, а именно к аттенюаторам СВЧ на полупроводниковых диодах. Техническим результатом является снижение прямых потерь в 2 раза и упрощение конструкции аттенюатора, что достигается выполнением четвертьволнового отрезка линии в виде двух связанных линий, при этом первая линия связана с резистором, а на конце второй линии расположен pin-диод с фильтром питания. 2 ил.

Изобретение относится к электронной технике, а именно к аттенюаторам СВЧ на полупроводниковых диодах.

Аттенюаторы, созданные на основе pin-диодов, широко применяются в технике СВЧ.

Известна конструкция аттенюатора, содержащая центральный проводник, четвертьволновый отрезок линии и соединенный с ним пленочный резистор и pin-диод, включенный между центральным проводником и пленочным резистором [1]. В закрытом состоянии pin-диод имеет большое сопротивление, а аттенюатор малые прямые потери. В открытом состоянии сопротивление диода вносит малую добавку к сопротивлению резистора, который и определяет величину затухания в аттенюаторе.

Недостаток такого устройства заключается в том, что pin-диод подключен непосредственно к центральному проводнику и поэтому он оказывается слабо защищенным от прямого воздействия на него СВЧ-мощности.

Известна конструкция аттенюатора СВЧ – прототип, содержащая центральный проводник, пленочный резистор, включенный между центральным проводником и четвертьволновым отрезком линии, pin-диод, включенный на конце отрезка линии и фильтр питания диода [2]. Для защиты от попадания на вход и выход аттенюатора постоянного напряжения питания диода используют разделительные конденсаторы на входе и выходе аттенюатора.

По сравнению с аналогом в таком устройстве удается защитить pin-диод от прямого воздействия на него СВЧ-мощности.

Существенный недостаток данного устройства связан с наличием в нем разделительных конденсаторов, включенных на проход, которые приводят к увеличению прямых потерь аттенюатора и усложнению конструкции.

Техническим результатом настоящего изобретения является снижение прямых потерь и упрощение схемы аттенюатора.

Технический результат достигается тем, что в известной конструкции аттенюатора СВЧ, содержащей центральный проводник, резистор, включенный между центральным проводником и четвертьволновым отрезком линии, pin-диод с фильтром питания, включенный на конце отрезка линии, четвертьволновый отрезок линии выполнен в виде двух связанных линий, при этом первая линия связана с резистором, а на конце второй линии расположен pin-диод с фильтром питания.

Сущность получаемого эффекта в предлагаемом устройстве заключается в следующем.

Выполнение отрезка линии в виде двух связанных линий дает возможность осуществить развязку по постоянному току pin-диода и центрального проводника, исключить необходимость использования двух разделительных конденсаторов и тем самым уменьшить прямые потери и упростить конструкцию аттенюатора.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен один из вариантов схемы аттенюатора, где центральный проводник 1, соединенный с ним резистор 2 и отрезок одной связанной линии 3, pin-диод 5 с фильтром питания 6, включенный на конце второй связанной линии 4.

На фиг. 2 приведены зависимости от частоты прямых потерь А_п и затухания А_з при открытом и закрытом состояниях pin-диода соответственно.

Пример.

В качестве примера рассмотрена гибридная интегральная конструкция аттенюатора (фиг. 1), выполненная на поликоровой подложке (=9,6) толщиной h=0,5 мм. Центральный проводник 1 выполнен шириной 0,48 мм. Две связанные линии 3, 4 имеют следующие параметры: ширины проводников 0,2 мм, расстояние между ними 0,1 мм. Длины связанных линий равны 3 мм, что на центральной частоте 10 ГГц примерно соответствует четверти длины волны в линиях. В устройстве используют бескорпусной pin-диод 2А 547А-5. Резистор 2 имеет сопротивление 10 Ом. Фильтр питания 6 выполнен в виде двух квадратных площадок со стороной квадрата 3 мм и узкими (ширина 0,1 мм) отрезками линий длиной 3 мм, соединяющими квадратные площадки между собой и с отрезком связанной линии.

Работает устройство следующим образом. На pin-диод через фильтр питания подают напряжение 0 В, при этом СВЧ-мощность проходит через устройство практически без потерь (прямые потери – 0,2 дБ), затем на pin-диод через фильтр питания подают напряжение – 5 В, при этом на выходе устройства СВЧ-мощность снижается по сравнению с входной мощностью в 10 раз (затухание – 10 дБ).

Затухание в таком аттенюаторе на частоте 10 ГГц составляет – 10 дБ, а прямые потери – 0,2 дБ.

Предлагаемая конструкция аттенюатора СВЧ по сравнению с прототипом позволит снизить величину прямых потерь примерно в 2 раза и значительно упростить конструкцию аттенюатора в результате отсутствия в ней разделительных конденсаторов.

Источники информации
1. Вайсблат А.В. Коммутационные устройства СВЧ на полупроводниковых диодах. – М.: Радио и связь, 1987, с.45.

2. Патент РФ 1822613. Аттенюатор СВЧ. Балыко А.К. и др. Приоритет от 12.10.92 – прототип.

Формула изобретения

Аттенюатор СВЧ, содержащий центральный проводник, резистор, включенный между центральным проводником и четвертьволновым отрезком линии, pin-диод с фильтром питания, включенный на конце отрезка линии, отличающийся тем, что четвертьволновый отрезок линии выполнен в виде двух связанных линий, при этом первая линия связана с резистором, а на конце второй линии расположен pin-диод с фильтром питания.

РИСУНКИ