устройство для подведения постоянного тока к полупроводниковым сверхвысокочастотным приборам в коаксиальных линиях передачи

Формула изобретения

Устройство для подведения постоянного тока к полупроводниковым СВЧ-приборам в коаксиальных линиях передачи, содержащее введенный в коаксиальный канал отрезок полосковой линии передачи, выполненной в поперечном сечении в виде двух параллельных заземленных плоскостей и перпендикулярно расположенного к ним центрального проводника с присоединенным к нему в осевой плоскости проводником постоянного тока, выведенным к розетке для подключения источника постоянного тока, отличающееся тем, что постоянный ток подведен через центральный проводник согласованной нагрузки, образованной проводником постоянного тока и охватывающим его СВЧ поглощающим материалом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к СВЧ-технике и может быть использовано при измерении полупроводниковых СВЧ-приборов в коаксиальных линиях передачи.

Известно устройство ZPV-Z6, описанное в каталоге Rohde Schwars measuring equipment 89/90, р.348, содержащее широкополосный дроссель для подведения постоянного тока к полупроводниковым СВЧ-приборам в коаксиальных линиях передачи. В этом устройстве дроссель вводится непосредственно в СВЧ-поле передающей линии и требует применения специальных мер для согласования.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является устройство, описанное в статье В.И.Семенченко. Многоканальный полосовой фильтр в конструкции ввода питания для полупроводниковых приборов на большие уровни мощности (Электронная техника, сер. 1 Электроника СВЧ, 1999, вып. 1, с.17-22). Оно содержит введенный в коаксиальный канал отрезок полосковой линии, выполненной в поперечном сечении в виде двух параллельных плоскостей и перпендикулярно расположенного к ним центрального проводника. В такой линии электромагнитное поле концентрируется в узком пространстве между краями центрального проводника и ближайшей земляной плоскостью, в то время как продольная плоскость симметрии остается вне поля и используется для размещения проводника, подводящего постоянный ток к центральному проводнику полосковой линии. Расположенный в этой плоскости, вне поля, проводник постоянного тока не нарушает силовых линий поля, однако на некоторых частотах он может возбуждаться СВЧ-полем полосковой линии. На частотах, где происходит возбуждение СВЧ-полем проводника, подводящего постоянный ток, резко увеличивается КСВН устройства (до 5 и более), что ограничивает рабочий диапазон и создает неудобства в эксплуатации.

Технической задачей, на решение которой направлено предложение, является подавление нежелательных СВЧ-колебаний в проводнике, подводящем постоянный ток, и устранение выбросов КСВН.

Сущность изобретения заключается в том, что постоянный ток в предложенном устройстве подведен через центральный проводник согласованной нагрузки, образованной проводником постоянного тока и охватывающим его объемным поглощающим материалом. При таком подведении постоянного тока возникающие в проводнике СВЧ-волны поглощаются в нагрузке и выбросы КСВН полностью устраняются.

Изобретение иллюстрируются чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства, а на фиг.2 - его поперечный разрез.

Устройство содержит отрезок СВЧ полосковой линии 1, согласованную нагрузку 2 и розетку 3 для подключения источника постоянного тока. Согласованная нагрузка состоит из проводника 4, подводящего постоянный ток к центральному проводнику 5 СВЧ полосковой линии, и поглотителя 6 из ферроэпоксида. Проводник 4, расположенный в осевой плоскости устройства и рассчитанный на ток 1,5 А, выполнен плоским и имеет такое же поперечное сечение, как и центральный проводник СВЧ полосковой линии. Один конец этого проводника припаян к центральному проводнику 5 полосковой линии, другой - к розетке 3 для подключения источника постоянного тока. Поглотитель 6 выполнен из ферроэпоксида и имеет форму строго симметричной относительно продольной оси пирамиды, сужающейся по направлению к центральному проводнику СВЧ полосковой линии. Широкое основание пирамиды на противоположном конце равно расстоянию между заземленными плоскостями.

Таким образом, предложенное устройство имеет существенное преимущество перед аналогом, состоящее в том, что в согласованной нагрузке, осуществляющей подведение постоянного тока через ее центральный проводник к полосковой линии, обеспечивается одновременно поглощение нежелательных СВЧ-волн в случае их возникновения в проводнике постоянного тока.

В соответствии с настоящим предложением разработано, изготовлено и испытано устройство в коаксиальном канале 3,5/1,52 мм в частотном диапазоне 2-26 ГГц. Устройство имеет равномерную характеристику КСВП с уровнем, меняющимся в пределах 1,2-1,5; потери незначительны.

Предложенное устройство применимо в технике связи и контрольно-измерительной аппаратуре в области СВЧ и КВЧ и соответствует критерию “промышленная применимость”.