Выключатель

Со!оэ Советски к

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >803050 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 30.01.78 (21) 2581341/18 -09 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (51) М. Кл.

Н 01 P 1/15 таеудерстеекаый комитет

СССР ав делам иеебретеиий а втирытий

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень Рй 5

Дата опубликования описания 07.02,81 (53 ) УД К 621.372 (088.8) ! ! (72) Автор изобретения

Г. А. Кулагин (7l ) Заявитель (54) ВЪ(КЛЮЧАТЕЛЪ

Йэобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот и может использоваться в качестве выключателей, модуляторов, ограничителей и друтих устройств СВЧ.

Известен выключатель, содержащии отрезок волновода, между широкими стенками кото5 рого иа расстоянии один от другого, равном четверти длины волны, установлены полупроводниковые диоды (1).

Однако известный выключатель имеет узкую ! а (10-15%) полосу рабочих частот.

Цепь изобретения — расширение рабочего диапазона частот.

Для этого в выключателе, содержащем отрезок волновода, между широкими стенками которого на расстоянии один от другого, равном четверти длина! волны, установлены полупроводниковые диоды, отрезок волновода выполНрН с переменной по его длине шириной, размер которой в месте установки каждого полупроводникового диода равен а;!еп ф т =кi(г ф-z!

2 где С - размер искомой ширины отрезка волновода;

d — диаметр контактной проволоки полупроводникового диода; — коэффициент перестройки резонансной частоты полупроводникового диода;

0, — размер ширины отрезка волновода, соответствующий паспортному значению резонансной частоты диода.

На чертеже показаны продольный н поперечный разрезы выключателя.

Выключатель содержит отрезок волновода 1, между широкими стенками, которого на расстоянии один от другого, равном четверти длины волны, установлены полупроводниковые диоды 2. Отрезок волновода, 1 выполнен с переменной по его длине шириной.

Изменение резонанснь!х частот полупроводниковых диодов в результате изменения ширины волновода основано.на следующем. При шунтировании прямоугольного волновода с шириной 0, штырем диаметра d, установленным между его широкиь н стенками, нормированное

3 80305 индуктивное сопротивление штыря определяется иэ уравнения х„=+> (1п <<Ä-2) щ где я — ширина волновода, мм; %

А — длина волны в волноводе, мм;

Д вЂ” диаМетр штыря, мм.

Это уравнение справедливо при значениях (3(Q, близких к 0,001.

Иэ уравнения (1) видно, что величина нор- 16 мироваиного индуктивного сопротивления шты ря в волноводе зависит от ширины волновода, Следовательно, изменяя ширину волновода, можно изменить и величину этого сопротивления. 1%

В полупроводниковых диодах резонансного типа роль штыря выполняет контактная проволока. При изменении ширины волновода изменяется величина ее сопротивления и s итоге резонансная частота диода. Если диод резонирует на частоте f то для перестройки его резонансной частоты до величины f необходимо изменить индуктивное сопротивление контактной проволоки диода на величину„определяемую из соотношения 25

Р т Q)

1(и и

Совместное решение (1) и (2) дает уравнение для определения ширины волновода и при которой будет достигнута необходимая перестройка

„(ь ф-фхтр, (ь Д- ) где k — коэффициент перестройки резонансной Зз частоты диода, равный квадрату отношения паспортного и требуемого значений резонансных частот.

Ширина прямоугольного волповода должна удовлетворять условию 49

С1 (3 < 2с1, (4) где A.— длина волны в свободном пространстве, Выполнение условия (4) обеспечивает работу 45 волновода на основном, низшем типе колебаний. Ширина волновода, вычисленная в соответствии с уравнением (3), удовлетворяет условию (4) по крайней мера при двукратном изменении резонансной частоты, т,е. в четырех Se кратной полосе частот.

Как конкретный пример осуществления предлагаемой конструкции выключателя был разработан выключатель СВЧ для диапазона

0 4 частот оТ 7 до 10 ГГц с коэффициентом перекрытия по частоте, равным 1,43, В выключателе использовались диоды 1А501В, имеющие резонансную частоту.9,375 ГГц в волноводе шириной 23 мм. Диаметр контактной проволоки этого диода равен 0,03 мм. Коэффициенты перестройки резонансных частот крайних диодов составили 0,9375 и 1,34, ширина волновода по длине выключателя изменялась от

28ÄS до 22 мм. Восемь диодов, установленных вдоль волновода на расстоянии 10 мм друг от друга, обеспечили не менее чем 40 дБ подавление мощности в закрытом состоянии выключателя во всем рабочем диапазоне частот.

Данный выключатель по сравнению с извест ным позволяет использовать диоды одного резонансного типа в волноводных устройствах, разрабатываемых для различных участков диапазона частот от половинного до двойного значения резонансной частоты диода, и получать устройства с более широким коэффициентом перекрытия рабочих частот, у которых отноше-ние максимальной рабочей частоты к минималь-. ной достигает 1,45.

Формула изобретения

Выключатель, содержащий отрезок волновода, между широкими стенками которого íà расстоянии один от другого, равном четверти длины волны, установлены полупроводниковые диоды, отличающийся тем,что, с целью расширения рабочего диапазона частот, отрезок волновода выполнен с переменной по

его длине шириной, размер которой в месте установки каждого полупроводникового диода равен

Q Ь 2 =ka и 2, где 8. + размер искомой ширины отрезка

1 волнов ода; б — диамец1 контактной проволоки полупроводникового диода;

k — коэффициент перестройки резонансной частоты полупроводникового диода; а — размер ширины отрезка волновода, соответствующий паспортному значению резонансной частоты диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании и 1426534, кл. Н 1 W, оиублик. 1974 (прототип).

803050

Составитель Н. Пантелеева

Техред М. Петко

Редактор Г. Петрова

КоРРектоР Г, Назарова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10636/66 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открой

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Ф—