ДВУНАПРАВЛЕННЫЙ СВЧ УСИЛИТЕЛЬ
BIDIRECTIONAL MICROWAVE AMPLIFIER

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к СВЧ усилителям.
Известен двунаправленный СВЧ усилитель (патент РФ на изобретение №2504895, зарегистрирован 20 января 2014 года, МПК H03F 3/00, "Двунаправленный СВЧ усилитель", автор Хуако Р.А.). Известный двунаправленный усилитель содержит два встречно направленных усилителя и два циркулятора или направленных ответвителя. Недостатком указанного двунаправленного усилителя является большое количество элементов, что ухудшает его массогабаритные и энергетические характеристики.
Известен двунаправленный СВЧ усилитель ABDA 2,4/1 (http://www.betatvcom.dn.ua/ABDA-2-4.shtml). Известный двунаправленный усилитель содержит, в частности, два коммутатора, переключающих два встречно направленных усилителя, что позволяет устройству работать в полудуплексном режиме. Известный двунаправленный усилитель также содержит избыточное количество элементов. Эта избыточность связана с тем обстоятельством, что, как правило, в СВЧ диапазоне к встречно направленным усилителям предъявляются существенно разные требования. Так, усилитель, предназначенный для усиления принимаемых сигналов, должен иметь малый коэффициент шума, а усилитель, предназначенный для усиления передаваемых сигналов, должен иметь большую выходную мощность. До последнего времени не существовало СВЧ усилителей, сочетающих эти качества.
Техническим результатом настоящего изобретения является создание двунаправленного СВЧ усилителя, способного усиливать сигналы в обоих направлениях в полудуплексном режиме и содержащего минимальное количество элементов. В предлагаемом изобретении технический результат достигается тем, что в схеме известного двунаправленного усилителя коммутатор выполнен в виде двухполюсной группы переключающих контактов двух направлений в два положения. При этом контакты коммутатора, связанные с направлениями, образуют вход/выход устройства, а контакты коммутатора, являющиеся его положениями, соединены с входом и выходом усилителя.
На фигуре 1 приведена схема двунаправленного СВЧ усилителя по предлагаемой схеме.
Двунаправленный СВЧ усилитель, построенный по схеме, приведенной на фигуре 1, работает следующим образом. В первом положении коммутатора 1 усиливаемый сигнал с первого направления поступает на вход усилителя 2, усиливается в нем и с выхода усилителя 2 поступает на второе направление. Во втором положении коммутатора 1 сигнал со второго направления поступает на ход усилителя 2, а его выход подключается к первому направлению и устройство работает в обратном направлении. Таким образом, удается построить двунаправленный СВЧ усилитель, работающий в полудуплексном режиме, содержащий минимальное количество элементов.
Создание такого усилителя во многом связано с достижениями современной СВЧ электроники. Так, например, при использовании усилительной микросхемы типа SPF-5122Z производства компании RFMD, имеющей коэффициент шума менее 1 DB и выходную мощность до 23 DBm, в сочетании с DPDT переключателем (DPDT - double-pole double-throw - двухполюсная группа переключающих контактов. Ф.В. Лисовский, И.К. Калугин. "Англорусский словарь по радиоэлектронике", стр. 685) типа MASWSS0129 производства компании МАСОМ, имеющим прямые потери менее 0,7, удалось построить СВЧ усилитель, успешно работающий как на прием, так на передачу сигналов. При этом усилитель содержит минимальное количество элементов и соответственно имеет улучшенные массо-габаритные и энергетические характеристики. Использование двунаправленного СВЧ усилителя, построенного по предлагаемой схеме, например, в приемо-передающей активной фазированной решетке позволяет уменьшить необходимое количество усилителей в два раза и существенно снизить энергопотребление.