АТТЕНЮАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИ УПРАВЛЯЕМЫЙ

Полезная модель относится к области радиотехники, а именно к устройствам регулирования уровня радиотехнических СВЧ сигналов в широком диапазоне частот с высокой степенью ослабления и предназначена для использования в широкополосной радиоизмерительной аппаратуре в частности при конструировании генераторов стандартных сигналов в диапазоне частот 1-18ГГц.
Известны аттенюаторы с электромеханическим переключением поглотителей СВЧ мощности в диапазоне от 0 до 110 дБ с интервалом 10 дБ (1) и в диапазоне от 1 до 15 дБ через один дБ. Причем переключение поглотителей производится путем последовательного соединения различных комбинаций поглотителей на 0, 10, 20, 40, 40 дБ для аттенюатора 0-110 дБ и на 0, 1, 2, 4, 8 дБ для аттенюатора 0-15 дБ. Недостатком подобных аттенюаторов является очень сложное высокоточное механическое изготовление и ограниченное число переключении механических контактов, и, поэтому, ограниченный срок службы аттенюаторов.
Заявляемая полезная модель аттенюатора электрически управляемого позволяет упростить механическое изготовление, обеспечить высокую точность ослабления мощности СВЧ сигнала и неограниченное число переключении ослабления а, следовательно, увеличить срок службы устройства.
Упрощение изготовления, обеспечение высокой точности ослабления мощности СВЧ сигнала и неограниченное число переключении, а, следовательно, увеличение срока службы устройства достигается тем, что аттенюатор электрически управляемый, содержащий тракт СВЧ сигнала, входной и выходной разъемы, последовательно соединенные секции, имеющие ячейки с поглотителями, имеет в тракте три последовательно соединенные секции, включающие в первой секции аттенюатор с плавным ослаблением мощности СВЧ сигнала, во второй секции четыре, а в третьей секции три параллельно переключающиеся ячейки, содержащие pin-диоды, включенные последовательно и параллельно в СВЧ тракт.
На фиг.1 представлена конструкция полезной модели, где обозначено:
1 - первая секция, включающая аттенюатор с плавным ослаблением мощности СВЧ сигнала;
2 - вторая секция с параллельно переключаемыми ячейками с поглотителями на 0, 10, 20, 30 дБ;
3 - третья секция с параллельно переключаемыми ячейками с поглотителями на 0, 40, 80 дБ;
4 - входной разъем аттенюатора;
5, 6, 7 - три параллельно включенных в СВЧ тракт 1-ой секции pin-диода;
8, 19 - узды подключения ячеек с поглотителями с помощью pin-диодов во второй секции аттенюатора;
9, 12 - два параллельно включенных в СВЧ тракт pin-диода;
10, 15 - поглотители резистивные ПР 1-1-2;
11, 18, 22 - поглотители резистнвные ПР1-1-8;
13, 16 - поглотители резистивные ПР 1 -1 -4;
14, 16 ,17, 21, 23, 30-34 - поглотители резнстивные ПР1-1-16;
20, 29 - узлы подключения ячеек с поглотителями с помощью pin-диодов в третьей секции,
35 - выходной разъем аттенюатора.
Последняя цифра в обозначении поглотителя резнстнвного показывает величину ослабления мощности СВЧ сигнала в дБ.
На фиг.2 показаны в увеличенном масштабе узлы 8, 19 подключения pin-диодов во второй секции аттенюатора, где обозначено -
36, 40, 41, 44, 45, 48, 49, 53 - параллельно включенные в СВЧ тракт pin-диоды;
38, 51 - точен, находящиеся между последовательно включенными pin-диодами в СВЧ тракт второй секции аттенюатора;
37, 39, 42, 43, 46, 47, 50, 52 - последовательно включенные в СВЧ тракт pin-диоды;
На фиг.3 показаны в увеличенном масштабе узлы 20,29 подключения pin-диодов в третьей секции аттенюатора- где обозначено:
54, 58, 61, 64, 65, 69 - параллельно включенные в СВЧ тракт pin-дноды;
55, 57, 59, 60, 62, 63, 66, 68 - последовательно включенные в СВЧ тракт pin-диоды;
56, 67 - точки, находящиеся между последовательно включенными pin-диодами в СВЧ тракт третьей секции аттенюатора.
Аттенюатор электрически управляемый включает три последовательно соединенные секции 1, 2, 3.
В первую секцию (1) входит аттенюатор с плавным ослаблением мощности СВЧ сигнала от 0 до 10 дБ, содержащий три параллельно включенных в СВЧ тракт pin-диода 5, 6, 7.
Во вторую секцию входят четыре ячейки с поглотителями. Каждая ячейка представляет из себя участок СВЧ тракта, расположенный между точками 38 и 51. включаемый в СВЧ тракт с помощью последовательно соединенных pin-диодов попарно 37, 50; 42, 46; 43, 47; 39, 52.
Первая ячейка второй секции, где сигнал СВЧ проходит без ослабления мощности, содержит последовательно включенные в СБЧ тракт два pin-диода 37, 50 и четыре параллельно включенных в СВЧ тракт диода 36, 9, 12, 49.
Вторая ячейка второй секции содержит два последовательно включенные в СВЧ тракт pin-диода 42 и 46 и два параллельно включенных в СВЧ тракт pin-диода 41 и 45, а также два последовательно соединенных поглотителя резистивных 10 и 11, которые обеспечивают ослабление мощности СВЧ сигнала на 10 дБ.
Третья ячейка второй секции содержит два последовательно включенные в СВЧ тракт pin-диода 43 и 47 и два параллельно включенных в СВЧ тракт pin-диода 44 и 48, а также два последовательно соединенных поглотителя резистивных 13 и 14, которые обеспечивают ослабление мощности СВЧ сигнала на 20 дБ.
Четвертая ячейка второй секции содержит два последовательно включенные в СВЧ тракт pin-диода 39 и 52 и два параллельно включенных в СВЧ тракт pin-диода 40 и 53, а также четыре последовательно соединенных поглотителя резистивных 15, 16, 17 и 18, которые обеспечивают ослабление мощности СБЧ сигнала на 30 дБ.
В третью секцию входят три ячейки с поглотителями. Каждая ячейка представляет из себя участок СВЧ тракта, расположенный между точками 56 и 67, включаемый в СБЧ тракт с помощью последовательно соединенных pin-диодов попарно 55, 66, 59; 60, 62, 63, 57; 68.
Первая ячейка третьей секции содержит два последовательно включенные в СВЧ тракт pin-диода 55 и 66 и два параллельно включенных в СВЧ тракт pin-диода 54 и 65, а также три последовательно соединенных поглотителя резистивных 21, 22, и 18, которые обеспечивают ослабление мощности СВЧ сигнала на 40 дБ.
Вторая ячейка третьей секции, где сигнал СВЧ проходит без ослабления мощности, содержит последовательно включенные в СВЧ тракт четыре pin-диода 59, 60, 62, 63 и семь параллельно включенных в СВЧ тракт pin-диода 61, 24, 25, 26, 27, 28, 64.
Третья ячейка третьей секции содержит два последовательно включенные в СВЧ тракт pin-диода 57 и 68 и два параллельно включенных в СВЧ тракт pin-диода 58 и 69, а также пять последовательно соединенных поглотителя резистивных 30, 31, 32, 33 н 18, которые обеспечивают ослабление мощности СВЧ сигнала на 80 дБ.
Работа аттенюатора электрически управляемого происходит следующим образом
Сигнал СВЧ мощности через входной разъем 4 проходит через аттенюатор с плавным ослаблением мощности СВЧ сигнала с помощью трех параллельно включенных в СВЧ тракт pin-диодов 5, 6, 7 при изменении тока управления.
Далее, во второй секции, сигнал СВЧ мощности с помощью двух последовательно подключенных pin-диодов 37, 50; 42, 46; 43, 47; 39, 52 направляется в одну из четырех ячеек, где мощность СВЧ сигнала ослабляется дискретно на 0, 10, 20, 30 дБ. Если на первую ячейку подается управляющее напряжение, которое обеспечивает прохождение сигнала через эту ячейку, то на три остальные ячейки подается управляющее напряжение противоположного знака, которое запирает два последовательно подключенных pin-диода 42, 46; 43, 47; 39, 52, препятствуя прохождению СВЧ сигнала. Аналогично может быть открыта для прохождения СВЧ мощности любая из четырех ячеек, при этом закроются три другие. Pin-диоды
36, 49; 41, 45; 44, 48; 40, 53, включенные параллельно в СВЧ тракт каждой ячейки, необходимы для увеличения развязки между соседними ячейками
Подобным образом управляются три ячейки в третьей секции, обеспечивая ослабление мощности СВЧ сигнала на 0, 40, 80 дБ.
Если при переключении ячеек второй секции с ослаблением 0, 10, 20, 30 дБ в третьей секции подключена ячейка с ослаблением мощности СВЧ сигнала равным 0 дБ, то на выходном разъеме аттенюатора 35 получают сигнал с суммарным ослаблением СВЧ мощности на 0, 10, 20, 30 дБ соответственно.
При подключении в третьей секции ячейки с ослаблением СВЧ мощности 40 дБ, последовательно включенная, вторая секция обеспечивает на выходном разъеме аттенюатора 35 сигнал с суммарным ослаблением СВЧ мощности на 40, 50, 60, 70 дБ соответственно
При подключении в третьей секции ячейки с ослаблением СВЧ мощности 80 дБ, последовательно включенная, вторая секция обеспечивает на выход ном разъеме аттенюатора 35 сигнал с суммарным ослаблением СВЧ мощности на 80, 90, 100, 110 дБ соответственно
Таким образом, при одновременном переключении второй и третьей секций осуществляется дискретное ослабление мощности СВЧ сигнала от О до 110 дБ через 10 дБ. С учетом плавного ослабления мощности СВЧ сигнала на 10 дБ в первой ячейке, максимальное ослабление на выходном разъеме аттенюатора электрически управляемого будет 120 дБ.
Все указанные ослабления мощности СВЧ сигнала отсчитываются относительно начальных потерь аттенюатора электрически управляемого.
Аттенюатор электрически управляемый может работать в комплекте с микро-ЭВМ.
Заявляемая полезная модель будет реализовываться в условиях промышленного производства с помощью передовых гехнологнй во ФГУП ННИПИ «Кварц».
Библиографические данные"
1. Прототип - Аттенюатор ступенчатый 0-110 дБ
ЯНТИ. 434821068 ТУ.