Детекторное устройство
Использование: в технике СВЧ в радиоэлектронных системах различного назначения. Сущность изобретения: устройство содержит детекторный или смесительный диод с барьером Шоттки, являющийся оконечной нагрузкой основной линии передачи, защищающийся pin-диод, включенный с противоположной детекторному диоду полярностью. Предложен выбор характеристического сопротивления и длины высокоомного отрезка, включенного между pin-диодом и детекторным диодом. 4 ил.
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоэлектронных системах различного назначения.
Аналогом данного детектора является устройство, имеющее на входе приемника ограничительный СВЧ-диод, который обеспечивает защиту чувствительного детектора от перегрузки мощным входным сигналом [1]. Прототипом является устройство, описанное в [2] и повышающее качество защиты детектора при отсутствии ограничительного диода. Основным недостатком прототипа, в состав которого входят детекторный или смесительный диод с барьером Шоттки и защищающий его pin-диод, является невысокая степень защищенности детекторного диода и как следствие невысокий уровень рабочей мощности. Цель изобретения - повышение уровня рабочей мощности детектора. На фиг.1 приведена эквивалентная схема детекторного устройства; на фиг. 2...4 - его расчетные характеристики. Детектор состоит из детекторного или смесительного диода с барьером Шоттки (ДБШ) 1, являющегося оконечной нагрузкой отрезка линии передачи 2 с характеристическим сопротивлением Zc, защищающего pin-диода 3, включенного с противоположной ДБШ полярностью, согласующего трансформатора 4, расположенного на входе детектора. Между pin-диодом и ДБШ включен отрезок высокоомной линии передачи 5 с характеристическим сопротивлением zc1 и длиной l. Устройство работает следующим образом. Вход его согласован при помощи трансформатора 4. рin-Диод закрыт и, обладая малой емкостью, оказывает лишь незначительное влияние на проходящий в детекторный диод 1 СВЧ-сигнал. При попадании на вход устройства значительной посторонней мощности Pвх постоянный ток Io, генерируемый детекторным диодом 1, создает прямое смещение, открывающее pin-диод 3. Отражение входного сигнала в сечении аб и поглощение pin-диодом части СВЧ-мощности обеспечивают защиту детекторного диода. Введение высокоомного отрезка линии передачи 5 обеспечивает дополнительную эффективную защиту детекторного диода 1. Длина отрезка линии передачи l выбирается так, чтобы при этом обеспечивался режим минимальной электрической нагрузки детекторного диода 1. Этой же цели служит выбор большого значения характеристического сопротивления данного отрезка линии. Это видно на фиг. 2, где приведены зависимости величины максимально допустимой входной СВЧ-мощности Pmax по отношению к мощности, максимально допустимой при нулевом расстоянии между диодами Pо, от величины характеристического сопротивления zс1 линии передачи 5, нормированной относительно характеристического сопротивления входной линии передачи zc, равной 50 Ом. (В расчете полагалось, что величина допустимой рассеиваемой в детекторном диоде мощности равна 45 мВт). Величины отношения импедансов xjdet/zc соответствуют при zc = 50 Ом, fo = 10 ГГц емкостям детекторных диодов Cjdet, равным 0,1 пФ, 0,05 пФ и 0,025 пФ (кривые 1-3 соответственно). Величина емкости pin-диода Сjpin полагалась во всех случаях одинаковой (xjpin/zc = 12,73). Видно, что с ростом величины zc1 увеличивается отношение Pmax/ Po. Причем при небольшом отношении zc1/zc рост Pmax/ Po незначителен, он становится заметным при превышении величиной zc1 значения zc в 2 и более раза. Получение слишком большого отношения zc1/zc ограничивается технологическими трудностями. На фиг.3 приведены кривые для определения оптимального расстояния между диодами (в долях рабочей длины волны) при различных значениях характеристического сопротивления линии передачи между ними в зависимости от импеданса емкости структуры детекторного диода (при постоянном импедансе емкости структуры pin-диода xjpin/zc = 12,73, что соответствует его емкости Сjpin, равной 0,025 пФ при fo = 10 ГГц, zc = 50 Ом). Изменение импеданса емкости структуры детекторного диода соответствует при указанных значениях частоты и характеристического сопротивления основной линии передачи величине этих емкостей от 0,065 до 0,15 пФ. Таким образом, включение между диодами высокоомного отрезка линии передачи существенно повышает рабочую мощность устройства. Например, при использовании на частоте, равной 10 ГГц, детекторного диода емкостью 0,1 пФ и pin-диода емкостью 0,025 пФ, размещение между ними отрезка линии передачи длиной 0,31

Формула изобретения
ДЕТЕКТОРНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее согласующий трансформатор, детекторный диод, включенный в линию передачи, и параллельно подключенный к линии передачи pin-диод, отличающееся тем, что, с целью повышения уровня максимальной входной мощности, характеристическое сопротивление отрезка линии передачи между детекторным и pin-диодом выбрано большим в 2 и более раз, чем характеристические сопротивления линии передачи, а длина этого отрезка лежит в пределах между четвертью и половиной длины рабочей волны.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Похожие патенты:
Свч-детектор // 1775843
Частотный дискриминатор // 1764134
Балансный преобразователь частоты // 1665494
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоаппаратуре для преобразования частоты сигналов
Детектор квч // 1518873
Изобретение относится к радиоизмерительной технике КВЧ и может быть использовано при создании интегральных схем миллиметрового диапазона
Измеритель спектров шумов свч-генераторов // 1506509
Изобретение относится к технике измерения шумовых составляющих колебаний СВЧ-генераторов , в частности, вблизи несущей частоты колебаний
Ограничитель мощности // 2020661
Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано для защиты входных цепей радиоприемной аппаратуры от сигналов высокого уровня СВЧ-мощности
Дискретный фазовращатель // 2020660
Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано для управления фазой колебаний, в частности в многоразрядных фазовращателях антенной решетки для изменения ее фазового распределения
Свч-выключатель // 2020659
Переключатель каналов // 2020658
Циркулятор // 2019000
Свч-нагрузка // 2018999
Переключатель поляризации // 2018998
Изобретение относится к СВЧ-ферритовой технике и может быть использовано в аппаратуре приема телевизионного сигнала, ретранслируемого со спутника
Изобретение относится к электронике СВЧ, а именно к малошумящим радиометрическим и радиолокационным приемным устройствам СВЧ-диапазона с супергетеродинным преобразованием произвольно поляризованных сигналов
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам СВЧ, и может найти применение в диаграммообразующих схемах, в системах разводки питания антенно-фидерных устройств, работающих в одночастотном и двухчастотном режимах, выполненных на основе высокодобротных полосковых линий передачи, где необходимо обеспечить планарное развязанное пересечение этих линий при высоком уровне развязки, высоком уровне согласования и маленькой величине прямых потерь без снижения уровня предельной мощности, кроме того, устройство должно иметь простую конструкцию и высокую технологическую воспроизводимость в едином технологическом цикле
Уголковое волноводное сочленение // 2018995
Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано в волноводных трактах радиосредств диапазонов сантиметровых и миллиметровых волн
Калориметрический измеритель свч-мощности // 2001406