185732. lajstromszámú szabadalom • Félvezető diódás fin vonalas mikrohullámú kapcsoló/csillapító

1

185732 2

■ . ^ SL

‘ osztják (két -xb keresztmetszet alakul ki). Az- x b tápvonalon nem alakulhat ki perodikus modus, mert határfrekvenciája nagyobb az alkalma- 5 zott; legnagyobb frekvenciánál. Átvitel azonban van, mert azon a rövid szakaszon, ahol a diódák röyidrezáiják az FV fin vonal rését (és így kialakul

sí a

az - x b keresztmetszetű tápvonal) az - x b keresztmetszetű tápvonal határfrekvencia alatti csillapítóként működik (TE 20 módban), eredően nem jelentős (esetenként 10 —15 dB) csillapítással. Ez az átvitel jelentősen korlátozza az elérhető legnagyobb _ zárócsillapítást. 15

A 8. ábrán fin vonalas SPDT kapcsoló szokásos egyenáramú bekötése látható. Az UV közös vezérlőponton pl. pozitív előfeszültség esetén a záróirányban előfeszített D3 - D4 diódák zárófeszültségé megegyezik á D5-D6 diódák nyitófeszültségé- 20 vei. Ez megnöveli a párhuzamos terhelő kapacitást a D3 és D4 diódák helyén, ami nagyobb reflexiót eredményez.

A találmány szerinti elrendezés a felsorolt hátrányokat küszöböli ki és ezen felül egyik irányban 25 záró kapcsolóként, másik irányban vezérelt csillapítóként is képes működni.

Célunk a találmánnyal olyan - fin vonalas technika és technológia lehetőségeit felhasználó — kapcsoló illetve csillapító áramkör létrehozása, amely 30 ' — Olyan kialakítású; amellyel a zárőcsillapitás értékét jelentősen növelni lehet a magasabb TE20 mód hatásának erőteljes csökkentésével;

— olyán kialakítású, hogy közös elágazási pont- . nál a tápvonalak irányának töréséből adódó refle- 35 xiók ne lépjenek fel;

— olyan kialakítású, hogy a záróirányban előfeszített diódák üzemi zárófeszültsége jelentősen nőhet, így az áramkör reflexiói csökkennek;- olyan kialakítású, hogy a csőtápvonal — fin 40 vonal átmenet profilja egyszerűen szerkeszthető legyen;

— olyan kialakítású, hogy egyszerű beállítási.

módszerrel a maradék reflexiók kihangolhatók legyenek; 45

— olyan kialakítású, hogy a vezérlésnek és a diódák polaritásának megfelelő megválasztásával az egyik irányban zárókapcsolóként, a másik irányban vezérelt csillapítóként működik, tehát az áteresztő csillapítás elektronikusan beállítható le- 50 gyen.

: A találmány szerinti elrendezés főbb jellemzői a következők:

Az eddigi a — 120* nyílás egyenes tápvonalszakaszokkal szemben R; (R + S) ívű tápvonalszaka- 55 szokat alkalmazunk. Ezt szemlélteti a 9. ábra, melyen az FV1-FV3 fin vonalakban nincs törés, a KP közös pontban az a nyitási szög kb. 180*, így a reflexió minimális az FV1 és FV3 fin vonalak a bemeneti oldali FV2 fin vonallal 90*-os szöget zár- 60 nak be, ami a mechanikus hozzáféréshez optimális.

A (beam-lead tokozású) D3- D6 diódákat közvetlenül a KP közös pontnál (D4, D5 diódák) illetve az elágazástól (KP közös ponttól) negyed hullámhossznyira (D3, D6 diódák) kell elhelyezni. 65

A parazita kapacitások miatt célszerű azonban 10— 15%-kal közelebb helyezni a diódákat az elágazáshoz (KP közös ponthoz).

A minimális zárócsillapítás értékének megnövelése érdekében — a 10. ábra szerint —a csőtápvonal a b méretét mintegy a felére lecsökkentjük, ezáltal a TE20 módú teijedési határfrekvencia (és így a határfrekvencia alatti csillapítás is) megnő.

' ‘ ’’ Q ‘ - V : -Mivel az — < — a kialakuló TE20 mód határfrek-2 • 2' . ■ ' ■

venciája lineárisán feljebb tolódik és a határfrekvenciaalatti átvitel exponenciálisan csökken. A lehető legkisebb reflexiók elérése végett az a méretről a' csökkentett méretre történő ATM csőtápvonal átmenet lineáris. Az a' csökkentett méret a diódák környezetében van kialakítva. (S rés az FV fin vonalon lévő rés.)

A diódák egyenáramú (előfeszítő) áramkörei a

11. és 12. ábra szerint vannak kialakítva oly módon, hogy a D3; D4; D5; D6 diódákhoz kapcsolódó fin vonalak Fil; F12 és F13 fémfelületei egymástól egyenáramúlag szigeteltek és külön egyenáramú kivezetései vannak.

All. ábrán a találmány szerinti szimmetrikus kapcsoló elrendezés egyenáramú bekötése látható, ahol a D3; D4 illetve a D5; D6 diódák ellentétes polaritásúak és az F12 és F13 femfelületek kivezetési pontjai célszerűen de nem szükségszerűen azonos értékű RÍ és R2 ellenállásokon keresztül vannak a földpontra kötve. A kapcsoló vezérléséhez az UV vezérlő feszültségforrás az FII fémfelülethez van kötve.

A 12. ábra szerinti csillapító-kapcsolónak az áteresztő irányú csillapítás értéke beállítható. Ennél a megoldásnál a D3; D4; D5; D6 diódák azonos polaritással vannak a fin vonalba bekötve. A diódák elektródájához kapcsolódó közös FII fémfelületet legalább egyenáramúlag, de célszerűen nagyfrekvenciásán földelni kell. Az F12 és F13 fémfelületekhez itt az RÍ és R2 ellenállásokon keresztül a csillapítókapcsoló UV1 és UV2 vezérlő feszültségforrásai kapcsolódnak.

A fin vonalat és a csőtápvonalat összekötő AM átmenet kialakítását (ez látható a 4. ábrán) jelentősen leegyszerűsíti a találmány szerinti egyszerűen szerkeszthető AMR átmenet profil, amely a 13. ábrán látható. Ez a profil Ra sugarú körívvel készül és reflexiója elhanyagolhatóan kicsi. A körív CE középpontja közelítőleg az FV fin vonal és az AMR átmenet érintkezési síkjánál van. Az AMR átmenet a WG cső táp vonalhoz és az FV fin vonalhoz méretugrás nélkül csatlakozik. Az AMR átmenet L hosszúsága a közepes működési frekvencián kb. egy hullámhossz.

A reflexiók kihangolása a találmány szerinti megoldásban a 14. ábrán látható. A kapcsoló mindhárom kapujára csatlakozó fin vonalon, az S rés fölött DL dielektromos hangoló hasáb illetve lemez van elhelyezve, oly módon, hogy az a kapcsoló összeállítása illetve bemérése során a fin vonalon eltolható legyen. A behangolás után a DL dielektromos hangoló hasábot illetve lemezt az F8 és F9 fémfelületekhez ragasztással rögzítik . A találmány szerinti fin vonalas SPDT kapcsoló egy kivjteli alakja látható a 15. ábrán. A kapcsoló