ПЕРЕМЕННЫЙ АТТЕНЮАТОР

Полезная модель относится к радиотехническим устройствам и может быть использована для отработки антенно-фидерных трактов беспилотных летательных аппаратов.
Известен переменный поглощающий аттенюатор для метрового и дециметрового диапазонов волн по авторскому свидетельству СССР №139345 МПК H04P с датой опубликования описания 19.12.1966. Этот аттенюатор выполнен на полосковой линии с коаксиальными входом и выходом, при этом в нем в качестве поглотителя используется плоская или свернутая в кольцо поглощающая пластина, края которой укреплены в наружном проводнике плоскостной линии. Передняя кромка пластины соединена с центральным проводником входного коаксиала, а центральный проводник выходного коаксиала присоединен к поглощающей пластине через подвижной контакт, расположенный перпендикулярно к плоскости пластины.
Недостатком данного аналога является то, что здесь регулировка поглощения высокочастотной мощности осуществляется с помощью механического перемещения специальной поглощающей пластины внутри плоскостной линии передачи. Ручной привод механизма перемещения пластины не может обеспечить точного и плавного перемещения пластины, поэтому данный аттенюатор может использоваться только для грубой регулировки поглощения энергии.
В качестве прототипа выбран управляемый аттенюатор, описанный в патенте на полезную модель №123583, с приоритетом от 19 июня 2012 г.
Данный аттенюатор содержит трехдецибельный направленный ответвитель в виде квадратурного моста с одним входом и тремя выходами, причем к входу и выходам подключены коаксиальные ВЧ соединители, при этом к двум выходам подключены pin-диоды, а направленный ответвитель выполнен на микрополосковой ВЧ плате, и расположен на одной из плоскостей подложки платы. На противоположной плоскости платы установлена НЧ плата, при этом между двумя ВЧ соединителями и соответствующими выходами ответвителя подключены блокировочные конденсаторы, а на поверхности НЧ платы собрана схема управления напряжением смещения в виде двух высокочастотных дросселей и двух ограничительных резисторов, причем блокировочные конденсаторы, высокочастотные дроссели и ограничительные резисторы включены между собой последовательно. Переход с платы ВЧ на плату НЧ осуществлен через дроссели, где одни концы их пропущены через отверстия в плате ВЧ, а другие концы дросселей распаяны на контактные площадки платы НЧ, к которым припаяны одним выводом резисторы, а свободные выводы резисторов объединены на общей контактной площадке, и подключены к контакту НЧ разъема. Земляной контакт этого разъема подключен к площадке НЧ платы, связанной гальванически с корпусом аттенюатора.
Недостатком данного прототипа является ограниченная допустимая мощность входного сигнала, связанная с поглощающими свойствами pin-диодов.
Задачей полезной модели является увеличение допустимой мощности входного сигнала аттенюатора без перегрузки pin-диодов.
Поставленная задача решается тем, что параллельно каждому pin-диоду подключается поглощающая нагрузка с мощностью рассеяния (поглощения) близкой к мощности рассеяния pin-диода.
Это позволяет распределить общую мощность рассеяния сигнала между pin-диодом и параллельной нагрузкой. Тогда полученное уменьшение мощности рассеяния сигнала на pin-диоде позволяет увеличить допустимую мощность входного сигнала аттенюатора без перегрузки pin-диодов. Компьютерное моделирование показывает возможность увеличения допустимой мощности аттенюатора почти на 40% при определенном выборе мощности рассеяния нагрузки.
Такое техническое решение позволяет для любых pin-диодов - малой или большой мощности рассеяния - дополнительно увеличить допустимую входную мощность сигнала аттенюатора почти на 40% по сравнению с прототипом.
Сущность полезной модели показана на чертеже, где изображена схема аттенюатора. На чертеже показан схематично аттенюатор прототип с pin-диодами Д1, Д2 и подключенными к ним параллельно поглощающими нагрузками R1, R2. Собственное сопротивление каждого pin-диода под действием напряжения смещения внутреннего источника регулируется от долей Ом до сотен Ом. При этом общее сопротивление цепочки из pin-диода и подключенной нагрузки изменяется почти от нуля до волнового сопротивления выхода аттенюатора, а их общий коэффициент отражения уменьшается пропорционально от единицы до нуля.
В результате поглощаемая в этой цепочке мощность сигнала изменяется почти от нуля до максимума. При этом в максимуме поглощаемая мощность распределяется между pin-диодом и нагрузкой и тем самым облегчается режим поглощения мощности в pin-диоде. Это, в свою очередь, позволяет увеличить общую допустимую мощность сигнала на входе аттенюатора без перегрузки pin-диодов.
Техническим результатом предложенной полезной модели является увеличение допустимой мощности входного сигнала аттенюатора до 40% без перегрузки pin-диодов.