ЭЛЕКТРИЧЕСКИ УПРАВЛЯЕМЫЙ АТТЕНЮАТОР

Электрически управляемый аттенюатор
Полезная модель относится к устройствам волноводного типа, в частности к устройствам, регулирующим величину проходящей по волноводному тракту СВЧ мощности, и может найти применение в приемных и передающих устройствах СВЧ диапазона, а также в измерительной технике.
Известно СВЧ управляющее устройство (см. описание к патенту СССР № 1804669  Р 1/22, 1/15, опубл. 23.03.93 г., бюл. №11), содержащее отрезок прямоугольного волновода, состоящий из двух частей, симметричных относительно Е-плоскости, в которой установлена диэлектрическая подложка с двумя щелями. Поперек щелей включены группы полупроводниковых диодов. Выводы полупроводниковых диодов в каждой группе соединены со средним участком металлизации. Электрическая цепь управления выполнена на дополнительной диэлектрической подложке, установленной поперек отрезка волновода и подключенной к среднему участку металлизации.
Известное устройство сложно в конструктивном исполнении, т.к. при его изготовлении требуется применение гибкой диэлектрической подложки из специального диэлектрика (например, полиимида). Кроме того, упомянутое устройство не может быть использовано в качестве аттенюатора, т.к. в нем не обеспечено согласование с входным и выходным волноводными трактами.
МПК :НО1 Р 1/22
2001130281
иршрмцшшшми
Известен также волноводный pm-аттенюатор (см. модуль СВЧ М34702-5А КРПГ.467716.003 ТУ), который использует pin-диод, поглощающий при подаче управляющего тока СВЧ энергию. Этот pm-аттенюатор состоит из нескольких волноводных секций, имеющих нестандартное сечение (жолобковых волноводов и переходов к ним).
Известный аттенюатор имеет сложную конструкцию. Изготовление подобного pin-аттенюатора требует высокоточного дорогостоящего оборудования и использования труда высококвалифицированных рабочих, что определяет большую стоимость этих аттенюаторов.
Наиболее близким из известных устройств (прототипом) является полупроводниковое СВЧ устройство, которое может быть применено в качестве СВЧ-аттенюатора (см. описание к патенту РФ Г2 2014676 МПК5:НО1 Р 1/22, 1/15, опубл. 15.06.94 г., бюл. .№11). Данное устройство содержит отрезок волновода с первыми и вторыми металлическими гребнями, выполненными соответственно на широких и узких стенках волновода. В Е-плоскости отрезка волновода по его оси симметрии установлена диэлектрическая подложка со щелевой линией, в которую включены полупроводниковые диоды. Подача питания на полупроводниковые диоды осуществляется через электрически изолированную цепь управления. На входе и выходе устройства выполнены ступенчатые волноводные согласующие переходы в виде двух четвертьволновых отрезков с усеченными клинообразными гребнями.
Известный pin-аттенюатор сложен в изготовлении и к тому же из-за наличия нескольких ступенчатых нереходов имеет большую длину и ограниченную рабочую полосу частот.
Целью создания настоящей полезной модели является упрощение конструкции аттенюатора и уменьшения его длины за счет использования оригинального перехода от стандартного волновода к поглощающим СВЧ энергию pin-диодам. Кроме того, предлагаемый аттенюатор расширяет арсенал технических средств аналогичного назначения.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом электрически управляемом аттенюаторе, содержащем отрезок волновода, согласующие переходы на входе и выходе, электрическим изолированную цепь управления, а также расположенную в Е-плоскости по оси волновода диэлектрическую подложку с низкоомной щелевой линией, в которой установлены поглощающие pin-диоды, при этом отрезок волновода имеет стандартное сечение и разделен по Е-плоскости на две части, соединенные между собой, а согласующие переходы от стандартного сечения волновода к поглощающим pin-диодам выполнены в виде отрезков щелевой линии с плавно изменяющейся шириной зазора и ступенчато переходящих в низкоомную щелевую линию с емкостными неоднородностями, установленными между ступеньками и полупроводниковыми диодами.
На прилагаемом чертеже (Фиг.1) изображен общий вид электрически управляемого аттенюатора, а на фиг.2 - общий вид диэлектрической подложки.
Аттенюатор содержит отрезок волновода стандартного сечения, разделенный по Е-плоскости на две части: нервую 1 и вторую 2. Между этими частями, соединенными между собой, установлена диэлектрическая нодложка 3 с выполненной на ней посредством металлизации низкоомной щелевой линией 4. В зазоре щелевой линии 4 (Фиг. 2) установлены поглощающие СВЧ энергию pin-диоды 5, расположенные друг за другом.
На входе и выходе той же самой диэлектрической подложки 3 располагаются согласующие переходы 6. Длина каждого согласующего перехода 6 составляет меньше Хв/2, где А,в - длина волны в щелевой линии. Соединение низкоомной щелевой линии 4 и перехода 6 производится с использованием ступеньки 7. Между ступеньками 7 и диодами 5 на обратной стороне диэлектрической подложки 3 располагаются емкостные неоднородности 8. Электрически изолированная цепь управления pin-диодами с разъемом 9 выполнена в первой части 1 отрезка волновода.
Аттенюатор работает следующим образом.
При отсутствии тока управления через pin-диоды 5 СВЧ сигнал проходит через щелевую линию 4 и соответственно через все устройство с минимальными потерями.
При подаче тока в цепь управления 9 через pin-диоды 5 протекает ток, изменяющий их сопротивление до значения, обеспечивающего поглощение СВЧ энергии pin-диодами 5 во всем диапазоне регулирования затухания.
СКОЛЬКИМ длинам полуволн. Использование сочетания плавного изменения зазора щелевой линии, ступенчатого перехода и отрезка щелевой линии с емкостной неоднородностью позволило получить работающий в широкой полосе частот переход длиной около Хв /2.
Применение конструкции с рассмотренными выше цепями согласования позволило получить работающий в широкой полосе электрически управляемый аттенюатор с минимально возможными габаритами.
Реализация предлагаемого устройства в производстве не представляет трудностей.
Главный инж й1; % ::;11 Ж  Начальник патентования и изобретательства В.К.Герасимов . А.Ф.Петроченков