Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

КОЛЬЦЕВОЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ МОЩНОСТИ - Патент РФ 2097879
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
КОЛЬЦЕВОЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ МОЩНОСТИ
КОЛЬЦЕВОЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

КОЛЬЦЕВОЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к радиотехнике, в частности к разработке СВЧ-устройств, предназначенных для защиты входа чувствительного приемного устройства от перегрузки и выхода из строя под действием сигнала собственного передатчика или мощного стороннего сигнала. Предложенный ограничитель СВЧ-мощности содержит отрезок основной линии передачи длиной λВ0/2, где λВ0 - длина волны в линии передачи, один из концов которого является входом, а другой конец - выходом, и вспомогательный отрезок линии передачи длиной λВ0, выполненный в виде полукольца, соединенный с началом и концом основного отрезка линии передачи посредством детекторного и pin-диодов. Диоды соединены по постоянному току своими разноименными электродами. Во вспомогательном отрезке линии передачи последовательно включен дополнительный pin-диод, соединенный разноименными электродами по постоянному току с детекторным диодом и первым pin-диодом. 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2097879
Класс(ы) патента: H01P1/22
Номер заявки: 95105039/09
Дата подачи заявки: 04.04.1995
Дата публикации: 27.11.1997
Заявитель(и): Особое конструкторское бюро Московского энергетического института
Автор(ы): Дроздовский Н.В.; Дроздовская Л.М.
Патентообладатель(и): Особое конструкторское бюро Московского энергетического института
Описание изобретения: Изобретение относится к радиотехнике, в частности к разработке СВЧ-устройств, защищающих вход чувствительных приемных устройств от перегрузки и выхода из строя под действием стороннего сигнала.
Из уровня техники известны полупроводниковые защитные устройства, в которых в качестве элемента, ограничивающего СВЧ-мощность, используются pin-диоды, ограничительные и варакторные диоды и полевые транзисторы [1] Недостатком pin-диодных ограничителей мощности при большой толщине pin-структуры, необходимой для обеспечения высокой рабочей мощности, является отсутствие самоуправляемости под действием входного СВЧ-сигнала. Недостатком варакторных защитных ограничителей и устройств, выполненных на ограничительных диодах, варакторных диодах и полевых транзисторах, является невысокая допустимая входная мощность.
Наиболее близким техническим решением для преодоления указанных недостатков является ограничитель СВЧ-мощности [2] содержащий отрезок линии передачи, один конец которого является входом, а другой выходом ограничителя, цепочку из последовательно соединенных своими разноименными электродами переключательного и детекторного диодов, параллельно включенной в линию передачи с помощью металлических проводников. Такой ограничитель в высокоимпедансном состоянии диодов пропускает слабый СВЧ-сигнал, а в низкоимпедансном состоянии тех же диодов создает отражение входного СВЧ-сигнала, мощность которого превышает пороговое значение благодаря подпитке переключательного pin-диода постоянным током, генерируемым детекторным диодом.
Недостатком ограничителя [2] является его узкополосность, а также сложность конструкции, обусловленная обеспечением замыкания цепи подпитки по постоянному току.
Задача, решаемая изобретением, заключается в расширении рабочей полосы ограничителя и в упрощении его конструкции.
Для решения этой задачи использован петлевой принцип построения ограничителя мощности, широко используемый при создании СВЧ-устройств других классов: фильтров, выключателей, фазовращателей [3-5]
На фиг. 1 представлен пример конструктивной реализации трехдиодного ограничителя в микрополосковом исполнении; на фиг. 2 расчетные диапазонные характеристики; на фиг. 3 расчетная и экспериментальная ограничительные характеристики предлагаемого устройства.
Ограничитель содержит (фиг. 1) основной отрезок линии передачи 1 длиной λВ0/2, где λВ0 длина волны в линии передачи, один из концов которого является входом, а другой конец выходом, и вспомогательный отрезок линии передачи 2 длиной λВ0, выполненный в виде полукольца, соединенный с началом и концом основного отрезка линии передачи посредством детекторного диода 3 и pin-диода 4. В рассечку вспомогательного отрезка линии передачи 2 включен дополнительный pin-диод 5. Все диоды соединены по постоянному току своими разноименными электродами, образуя замкнутую электрическую цепь. Это упрощает конструкцию ограничителя, так как не требуется никаких дополнительных дросселей и заземлений.
Предлагаемый ограничитель работает следующим образом.
При низком уровне мощности диоды находятся в высокоимпедансном состоянии. Вспомогательный отрезок отключен от основного отрезка линии передачи. Емкость диодов, способных эффективно в несмещенном состоянии отключить вспомогательный отрезок от основного, в сантиметровом и особенно миллиметровом диапазонах длин волн должна быть менее 0,1 пФ. Используемые же в ограничителях мощности детекторные диоды с относительно высокой допустимой рассеиваемой мощностью имеют емкость порядка 0,2-2,0 пФ. Диод с такой емкостью не может в указанном диапазоне длин волн эффективно отключить вспомогательный отрезок линии передачи. Это приводит к появлению в рабочей полосе ограничителя в режиме низкого уровня мощности паразитных резонасных пиков, обусловленных влиянием вспомогательного канала (кривая 1, фиг. 2). Для более эффективного отключения этого канала применяется дополнительный pin-диод 3 с малой емкостью. Это позволяет снизить степень влияния вспомогательного отрезка линии передачи (кривая 2, фиг. 2). Таким образом в режиме низкого уровня мощности устройство обладает широкой полосой пропускания.
При высоком уровне входной мощности происходит открывание детекторного диода. Ток, генерируемый детекторным диодом, переводит переключательные pin-диоды в низкоимпедансное состояние. Учитывая, что разность длин отрезков основной и вспомогательной линии передачи равна λВ0/2, СВЧ-сигналы, проходящие по двум отрезкам, на выходе устройства оказываются в противофазе и подавляются. При этом обеспечивается высокая развязка в широком диапазоне частот. Включение дополнительного pin-диода не приводит к сокращению полосы частот развязки (кривые 3 и 4, фиг. 2).
Расчетная ограничительная характеристика устройства приведена на фиг. 3, кривая 1.
Пример реализации ограничителя мощности: fo 7,5 ГГц; линия передачи микрополосковая; толщина подложки 1 мм; диэлектрическая проницаемость подложки εr 2,2; характеристическое сопротивление основного отрезка линии передачи 50 Ом, сопротивление вспомогательного 30 Ом; переключательные pin-диоды 2А553А-3; детекторный диод 3А117А-6.
На фиг. 3, кривая 2 приведена ограничительная характеристика, снятая в импульсном режиме при длительности импульса τ 5 мкс с частотой повторения, равной 1 кГц, на частоте сигнала, равной 7,4 ГГц.
Использованная литература
1. Ропий А.И. и др. Сверхвысокочастотные защитные устройства. М. Радио и связь, 1993, 128 с.
2. Лебедев И. В. Шнитников А.С. Прохоров Р.А. Скоробогатов Д.В. Новые структурные схемы твердотельных ограничителей мощности. Изв. вузов, Радиоэлектроника, 1991, N 10, Т. 34, с. 9-18.
3. Мазепова О.И. Фельдштейн А.Л. Кольцевой фильтр гармоник из одинаковых звеньев. Радиотехника и электроника, 1971, Т. 16, N 10, с. 1956-1959.
4. Купцов Е.И. Лебедев И.В. Петлевой микрополосковый СВЧ-выключатель.- Изв. вузов, Радиоэлектроника, 1984, N 12, Т. 27, с. 82-84.
5. Хижа Г.С. и др. СВЧ-фазовращатели и переключатели: особенности создания на pin-диодах в интегральном исполнении. М. Радио и связь, 1984, 184 с.
Формула изобретения: Ограничитель СВЧ-мощности, содержащий отрезок основной линии передачи длиной λ/2, где λ - длина волны в линии передачи, один из концов которого является входом, а другой конец выходом, и вспомогательный отрезок линии передачи длиной λ, выполненный в виде полукольца, соединенный с началом и концом основного отрезка линии передачи посредством детекторного и p-i- n-диодов, отличающийся тем, что диоды соединены по постоянному току своими разноименными электродами, а во вспомогательном отрезке линии передачи последовательно включен второй p-i- n-диод, соединенный разноименными электродами по постоянному току с детекторным диодом и первым p-i- n-диодом.