СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫИ ШЕСТИ канальный ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ СВЧ МОЩНОСТИ ЛУЧЕВОГО ТИПА С ЭЛЕМЕНТАРНЫМИ КЛЮЧАМИ НА Ρ-Ι-Ν ДИОДАХ

January 13, 2013 by admin Комментировать »

Пронин А. В. ЗАО НПП «Салют-27» ул. Ларина, д. 7, г. Н. Новгород, 603107, Россия тел. (8312) 66-82-04, факс (8312) 31-90-50, e-mail: salut27@sandy.ru

Аннотация – Разработан сверхширокополосный шестиканальный переключатель лучевого типа с Г-образными элементарными ключами на p-i-n диодах, параметры которого находятся на уровне лучших зарубежных аналогов, а по широкополосности превосходящий их. Указаны методы расширения рабочей полосы переключателя при недостаточной широкополосности цепей управления элементарными ключами.

I.                                       Введение

Рис. 2. Fig. 2.

Основные требования предъявляемые к переключателю СВЧ мощности являются: малые диссипативные потери, высокие величины затухания в закрытых каналах и развязки между соседними коммутируемыми каналами в широком диапазоне частот, минимальное время переключения каналов, а также большая широкополосность, позволяющая в условиях серийного производства одним переключателем покрыть широкий диапазон частот без изменения конструкции переключателя и структуры цепей подачи напряжения управления на элементарные ключи.

II.                              Основная часть

Поставленная задача заключалась в создании сверхширокополосного шестиканального переключателя со следующими параметрами:

Рис. 3.

Рабочая полоса частот 0.1-18 ГГц Максимальные прямые потери – 3.5 дБ Минимальные развязки – 50 дБ Минимальное запирание – 60 дБ Максимальное время переключения – 500 не Максимальное КСВН (вх/вых) – 2.0 Диапазон температур минус 50°С -^-плюс 70°С Как известно ширина рабочей полосы частот переключателя во многом зависит от структуры цепей управления. В качестве цепи управления обычно используется несимметричные Г- образные ФНЧ в состав которых входит катушка индуктивности. Стандартные катушки индуктивности обеспечивают перекрытие по частоте 18:1. При этом полоса снизу ограничивается величиной индуктивности, а сверху

–    частотой последовательного резонанса катушки индуктивности. Далее возможности этих катушек индуктивности исчерпываются. Существует несколько способов расширения рабочей полосы частот переключателя при недостаточной широкополосности такой цепи управления. Первый способ [1] заключается в подаче напряжения управления на элементарные ячейки через ФВЧ (рис.1). Второй способ – введение последовательно с катушкой индуктивности резистора (рис. 2).

Для решения поставленной задачи был выбран метод введения резисторов последовательно с катушкой индуктивности (рис.1).

В данном случае для достижения требуемой рабочей полосы и параметров были введены следующие последовательные резисторы R1= R2=480 Ом.

Рис. 1. Fig. 1.

Fig. 3.

На рис.З показаны значения КСВН (вх) и прямых потерь, а на рис. 4 КСВН (вых) переключателя с последовательно введенными резисторами. Для дальнейшего расширения рабочей полосы частот переключателя, как показала практика, необходимо увеличивать только номинал проходных емкостей С (от R1 и R2 уже практически ничего не зависит). Таким образом очевивидна возможность создания сверши- рокополосного переключателя СВЧ мощности с рабочей полосой DC-18 ГГц. Указанные выше методы были успешно применены в восьми и десятиканальных переключателях с рабочей полосой 0.1-18 ГГц (рис. 8).

Рис. 4.

Рис. 7.

Прямые потери переключателя, приведены на (рис.7). Параметры переключателя были измерены на векторном анализаторе цепей Anritsu 37347С.

Fig. 4.

Puc. 6.

Рис. 5. Fig. 5.

Для получения высоких значений запирания в закрытых каналах и развязок между соседними каналами в каждом ИЗ плеч шестиканального переключателя было установлено 4 параллельных диода А93599-5 (производства «Салют», Нижний Новгород) И ОДИН последовательный диод 2А553А-3. Кроме того, на крышку переключателя был нанесён слой поглощающего материала, уменьшающий отражение от крышки переключателя. Полученные значения развязок И запирания представлены на рис.5 и рис.6

Fig. 7.

III.                                  Заключение

Из приведённых графиков видно, что разработан сверхширокополосный СВЧ переключатель (рис.8), удовлетворяющий всем требованиям, которые перечислены выше. Кроме того, сформулированы методы, позволяющие обойти недостаточную широкополос- ность цепей управления элементарными ключами.

Рис. 8.

Fig. 8.

IV.                           Список литературы

[1]  Э. л. Привер. Материалы XIV « Отраслевого координационного семинара по СВЧ технике». Н. Новгород, 2005.

ULTRA WIDEBAND MICROWAVE POWER SWITCHER WITH ELEMENT KEYS ON P-I-N DIODES

Pronin A. V.

JSC SPE «Salut-27»

7, Larina, N. Novgorod, 603107, Russia Ph.: (8312) 66-82-04, fax: (8312) 31-90-50

Abstract – Ultra wideband microwave beam power switcher with L-type elementary keys on p-i-n diodes has been designed. Its parameters are no worse than those of the best foreign analogues. The switcher designed has wideband parameter better than that of the foreign analogues. Methods of increasing the bias circuits band have been shown.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2006г. 

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты