Применение диодных ключей

Рассмотрим различные устройства СВЧ, использующие ключи на PIN диодах.

На рис. 9. 15 приведена структура простого переключателя «прием-передача», коммутирующего антенный вход. Подавая положительный сигнал на управляющий вход (DC Supply) открываем диоды D1, D 2. Сопротивление последнего, за счет четвертьволнового отрезка ЛП, трансформируется в сопротивление холостого хода и цепь «антенна-приемник» оказывается разомкнутой, а цепь «антенна-передатчик – замкнутой. При отрицательном сигнале отключается передатчик, а антенна присоединяется к приемнику.

С помощью ключей можно создать управляемый фазовращатель (ФВР), обеспечивающий дискетный сдвиг фазы. Различают ФВР на «проход» и ФВР на «отражение». В первом случае с помощью двух переключателей на два положения коммутируются два отрезка ЛП разной длины. В результате сдвиг фазы равен . Здесь – длины отрезков, – длина волны в ЛП. ФВР на «отражение» показан на рис. 9. 16. Ферритовый циркулятор, включенный между входом и выходом, cлужит для разделения падающей и отраженной волн. Отрезок закороченной ЛП подключен к верхнему порту циркулятора. Если ключ (SPST diode switch) разомкнут, то фаза сигнала на выходе будет пропорциональна удвоенной длине закороченного отрезка ЛП, если он замкнут, то набег фазы будет меньше на . Зависимость сопротивления PIN диода от управляющего тока почти линейна (рис. 9. 17 для диода UM9552).

По горизонтали отложен управляющий ток в мА, по вертикали сопротивление диода в Омах. Управляемое сопротивление диода может быть использовано для реализации аттенюаторов и модуляторов СВЧ. На рис. 9. 18 приведена схема (треугольники на схеме означают общий провод – землю) аттенюатора на основе квадратурного (шлейфного моста).

При полностью открытых диодах сигнал на выходе равен нулю, так как порты 2 и 3 моста (к которым присоединены диоды) согласованы. При полностью запертых диодах порты рассогласованы и сигнал на выходе максимален. Если в качестве управляющего сигнала (DC SUPPLY) использовать низкочастотный сигнал, то выходной сигнал будет промодулирован по амплитуде этим сигналом.

Дата добавления: 2015-11-03