ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ НАГРУЗКА

Полезная модель относится к радиотехническим устройствам высоких частот и может быть использована в измерительной технике.
Известна коаксиальная нагрузка, выполненная в виде отрезка коаксиальной линии, короткозамкнутой на одном конце и снабженной высокочастотным разъемом на другом конце (А.Г.Эпштейн, Измерительная аппаратура сверхвысоких частот, «Судостроение», Л, 1965 г., с.35). Участок внутреннего проводника коаксиальной линии выполнен в виде диэлектрической трубки с нанесенным на наружной поверхности резистивным поглощающим слоем.
Известны и другие подобные устройства, например, по авторским свидетельствам СССР, Н01Р 1/24, №345548 и №345549 с приоритетом от 21.03.1970 г.
Недостатком указанных устройств является то, что они поглощают фиксированное количество энергии вне зависимости от подаваемого на них напряжения.
Из описания по заявке России №2010125367 с приоритетом от 21 июня 2010 года известна регулируемая коаксиальная нагрузка, выполненная в виде отрезка коаксиальной линии, включающая экран и поглощающее сопротивление в виде полой диэлектрической трубки с нанесенным на наружной поверхности поглощающим слоем. При этом во внутреннюю полость трубки введен металлический плунжер электромагнитно связанный с поглощающим слоем и гальванически связанный с экраном.
Данная нагрузка выбрана в качестве прототипа. Недостатками выбранного прототипа являются малый диапазон регулирования коэффициента отражения Г=0…0,5 и неэффективный механический способ регулирования, затрудняющий его автоматизацию.
Задачей полезной модели является создание мощной высокочастотной нагрузки, позволяющей электронным способом регулировать ее коэффициент отражения в высокочастотном тракте путем изменения подаваемого напряжения практически от режима короткого замыкания до режима холостого хода Г~ -1,0…+1,0.
Поставленная задача решается тем, что нагрузка выполнена на основе мощного p-i-n диода, встроенного в радиочастотный соединитель со стандартными присоединительными размерами так, что корпус диода соединен с корпусом соединителя, а положительный вывод диода соединен с центральной жилой соединителя, при этом на корпусе соединителя установлен тепловой радиатор.
D
D
Данная нагрузка включается в высокочастотные электрические схемы, имеющие возможность с помощью постоянного электрического тока регулировать ее коэффициент отражения. При изменении величины подаваемого на p-i-n диод постоянного напряжения его активное сопротивление r плавно изменяется от единиц Ом до сотен кОм. При установке такого p-i-n диода в высокочастотный тракт со стандартным волновым сопротивлением Zo=50 Ом коэффициент отражения p-i-n диода можно плавно регулировать практически от режима короткого замыкания до режима холостого хода Г~ -1,0…+1,0. При этом в точке согласования, где сопротивление p-i-n диода равно волновому сопротивлению высокочастотного тракта r=Zo вся поступающая высокочастотная мощность рассеивается самим p-i-n диодом и внешним тепловым радиатором.
Сущность предложенной полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена предлагаемая высокочастотная нагрузка, а на фиг.2 электрическая схема рабочего устройства с предлагаемой нагрузкой.
На фиг.1 показаны: 1 - радиочастотный соединитель, 2 - внутренний проводник соединителя, 3 - наружный проводник соединителя, 4 - p-i-n диод, 5 - радиатор.
Данная полезная модель проверена на опытном образце с p-i-n диодом типа 2А518А-4, встроенным в стандартный радиочастотный соединитель типа СР-50-157Ф (присоединительный ряд VI), на двух уровнях мощности: на низком уровне (милливатты) в полосе частот 20-300 МГц и на высоком уровне (10 Вт) на частоте 2000 МГц. Волновое сопротивление высокочастотного тракта при этом равнялось 50 Ом. При подаче на данную нагрузку регулируемого постоянного напряжения от 1 В до 5 В ее коэффициент отражения плавно изменялся в пределах Г= -0,95…+0,95. Полученные характеристики нагрузки удовлетворяют предъявленным к ней требованиям.