[go: up one dir, main page]

RU2461920C1 - Broadband microwave attenuator with continuous control - Google Patents

Broadband microwave attenuator with continuous control Download PDF

Info

Publication number
RU2461920C1
RU2461920C1 RU2011132693/07A RU2011132693A RU2461920C1 RU 2461920 C1 RU2461920 C1 RU 2461920C1 RU 2011132693/07 A RU2011132693/07 A RU 2011132693/07A RU 2011132693 A RU2011132693 A RU 2011132693A RU 2461920 C1 RU2461920 C1 RU 2461920C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
field
resistor
schottky barrier
microwave
effect transistors
Prior art date
Application number
RU2011132693/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Карпович Балыко (RU)
Александр Карпович Балыко
Александр Николаевич Королев (RU)
Александр Николаевич Королев
Виталий Юрьевич Мякиньков (RU)
Виталий Юрьевич Мякиньков
Татьяна Александровна Крюкова (RU)
Татьяна Александровна Крюкова
Нина Афанасьевна Виноградова (RU)
Нина Афанасьевна Виноградова
Ирина Петровна Натура (RU)
Ирина Петровна Натура
Надежда Германовна Хлусова (RU)
Надежда Германовна Хлусова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток")
Priority to RU2011132693/07A priority Critical patent/RU2461920C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2461920C1 publication Critical patent/RU2461920C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: broadband microwave attenuator with continuous control contains two transmission lines with the same wave impedance, one of them is meant for microwave signal input, the other one is for output, Schottky-barrier field-effect transistor, two resistors, one of the ends of the first resistor is connected to transmission line at input, one of the ends of the second resistor is connected to transmission line at output, Schottky-barrier field-effect transistors are connected to control voltage source which contains two Schottky-barrier field-effect transistors to which also added are three resistors and inductance, drains of both Schottky-barrier field-effect transistors are connected with each other and with the other end of the second resistor, source of the first Schottky-barrier field-effect transistor is connected to the other end of the first resistor and simultaneously to one end of inductance, the other end of which is earthed, source of the second Schottky-barrier field-effect transistor is earthed, and gates of the first and the second Schottky-barrier field-effect transistors are connected to the source of control voltage through the fourth and the fifth resistors correspondingly.
EFFECT: expanding service band and reducing initial microwave losses.
4 dwg

Description

Изобретение относится к электронной технике, а именно к аттенюаторам СВЧ на полупроводниковых приборах, а именно к аттенюаторам СВЧ с непрерывным управлением ослабления сигнала СВЧ.The invention relates to electronic equipment, namely to microwave attenuators on semiconductor devices, namely to microwave attenuators with continuous control of attenuation of a microwave signal.

Важными электрическими характеристиками аттенюатора СВЧ являются ширина рабочей полосы частот, величина начальных потерь сигнала СВЧ.Important electrical characteristics of the microwave attenuator are the width of the working frequency band, the magnitude of the initial microwave signal loss.

Известен аттенюатор СВЧ с непрерывным управлением ослабления сигнала СВЧ, содержащий две линии передачи с одинаковыми волновыми сопротивлениями, одна предназначена для входа СВЧ сигнала, другая - для выхода и полевой транзистор с барьером Шотки (ПТШ).Known microwave attenuator with continuous control of the attenuation of the microwave signal, containing two transmission lines with the same wave impedances, one is for the input of the microwave signal, the other for the output and the field effect transistor with a Schottky barrier (PTS).

При этом исток полевого транзистора с барьером Шотки соединен с линией передачи на входе, сток - с линией передачи на выходе, а затвор соединен с источником управляющего напряжения [1].In this case, the source of the field-effect transistor with a Schottky barrier is connected to the transmission line at the input, the drain is connected to the transmission line at the output, and the gate is connected to the control voltage source [1].

Данный аттенюатор СВЧ является классическим вариантом электрически управляемого аттенюатора СВЧ, в котором в качестве электронного ключа использован полевой транзистор с барьером Шотки.This microwave attenuator is a classic version of an electrically controlled microwave attenuator, in which a field-effect transistor with a Schottky barrier is used as an electronic key.

Данный аттенюатор СВЧ обеспечивает изменение ослабления сигнала СВЧ в зависимости от управляющего напряжения, непрерывно изменяющегося в широком интервале.This microwave attenuator provides a change in the attenuation of the microwave signal depending on the control voltage, continuously changing over a wide range.

Однако данный аттенюатор СВЧ не может обеспечить малую величину начальных потерь СВЧ и широкую рабочую полосу частот, поскольку полевой транзистор с барьером Шотки имеет внутренние емкости, которые изменяются в широких интервалах при изменении управляющего напряжения.However, this microwave attenuator cannot provide a small amount of initial microwave losses and a wide working frequency band, since a field-effect transistor with a Schottky barrier has internal capacitances that vary over wide intervals when the control voltage changes.

Известен аттенюатор СВЧ также с непрерывным управлением ослабления сигнала СВЧ, содержащий две линии передачи с одинаковыми волновыми сопротивлениями, одна предназначена для входа СВЧ сигнала, другая - для выхода и три полевых транзистора с барьером Шотки, два отрезка линии передачи с длиной, равной четверти длины волны в линии передачи, два резистора с сопротивлением, равным волновому сопротивлению линии передачи.The known microwave attenuator also with continuous control of the attenuation of the microwave signal, containing two transmission lines with the same wave impedances, one is for the input of the microwave signal, the other is for output and three field-effect transistors with a Schottky barrier, two segments of the transmission line with a length equal to a quarter of the wavelength in the transmission line, two resistors with a resistance equal to the wave resistance of the transmission line.

При этом каждый из двух полевых транзисторов с барьером Шотки соответственно вместе с отрезком линии передачи и резистором расположены по разные стороны симметрично или не симметрично от первого полевого транзистора с барьером Шотки, при этом исток полевого транзистора с барьером Шотки соединен с линией передачи на входе, сток - с линией передачи на выходе, а затвор соединен с источником управляющего напряжения, один конец первого резистора соединен с линией передачи на входе и один конец второго резистора соединен с линией передачи на выходе, а другой конец соответствующего резистора через отрезок линии передачи соединен со стоком соответствующего полевого транзистора с барьером Шотки, истоки которых заземлены, а затворы трех полевых транзисторов с барьером Шотки соединены между собой и соединены с одним источником управляющего напряжения [2 - прототип].Moreover, each of the two field-effect transistors with a Schottky barrier, respectively, together with a segment of the transmission line and a resistor, are located on opposite sides symmetrically or non-symmetrically from the first field-effect transistor with a Schottky barrier, while the source of the field-effect transistor with a Schottky barrier is connected to the transmission line at the input, the drain - with a transmission line at the output, and the gate is connected to a control voltage source, one end of the first resistor is connected to the transmission line at the input and one end of the second resistor is connected to the transmission line at output, and the other end of the corresponding resistor through a segment of the transmission line is connected to the drain of the corresponding field-effect transistor with a Schottky barrier, the sources of which are grounded, and the gates of three field-effect transistors with a Schottky barrier are interconnected and connected to one source of control voltage [2 - prototype].

Наличие в данном аттенюаторе СВЧ двух полевых транзисторов с барьером Шотки, при этом каждого соответственно вместе с упомянутыми отрезками линии передачи и резистором и в совокупности с указанным их соединением позволили несколько снизить величину начальных потерь СВЧ.The presence of two field-effect transistors in this microwave attenuator with a Schottky barrier, each of which, together with the mentioned transmission line segments and a resistor and in combination with their indicated connection, allowed to slightly reduce the initial microwave losses.

Однако данный аттенюатор СВЧ из-за наличия в нем отрезков линии передачи четвертьволновой длины не может обеспечить существенное расширение рабочей полосы частот.However, this microwave attenuator, due to the presence of segments of a quarter-wavelength transmission line in it, cannot provide a significant extension of the working frequency band.

Техническим результатом заявленного изобретения является расширение рабочей полосы частот и снижение начальных потерь СВЧ.The technical result of the claimed invention is to expand the working frequency band and reduce the initial microwave losses.

Технический результат достигается заявленным широкополосным аттенюатором СВЧ с непрерывным управлением, содержащим две линии передачи с одинаковыми волновыми сопротивлениями, одна предназначена для входа сигнала СВЧ, другая - для выхода, полевые транзисторы с барьером Шотки, два резистора, один из концов первого резистора соединен с линией передачи на входе, один из концов второго - с линией передачи на выходе, затворы полевых транзисторов с барьером Шотки соединены с источником управляющего напряжения.The technical result is achieved by the claimed broadband microwave attenuator with continuous control, containing two transmission lines with the same wave impedances, one is for the input of the microwave signal, the other is for output, field effect transistors with a Schottky barrier, two resistors, one of the ends of the first resistor is connected to the transmission line at the input, one of the ends of the second - with a transmission line at the output, the gates of field-effect transistors with a Schottky barrier are connected to a source of control voltage.

При этом аттенюатор СВЧ содержит два полевых транзистора с барьером Шотки, в аттенюатор СВЧ дополнительно введены три резистора - третий, четвертый, пятый и индуктивность, при этом четвертый и пятый резисторы выполнены с равными сопротивлениями, концы третьего резистора соединены с линиями передачи на входе и выходе соответственно, стоки обоих полевых транзисторов с барьером Шотки соединены между собой и - с другим концом второго резистора, исток первого полевого транзистора с барьером Шотки соединен с другим концом первого резистора и одновременно - с одним концом индуктивности, другой конец которой - заземлен, исток второго полевого транзистора с барьером Шотки заземлен, а затворы первого и второго полевых транзисторов с барьером Шотки соединены с источником управляющего напряжения через четвертый и пятый резисторы соответственно, а величина сопротивления каждого резистора на порядок превышает волновое сопротивление линии передачи на входе либо на выходе аттенюатора СВЧ.In this case, the microwave attenuator contains two field-effect transistors with a Schottky barrier, three resistors are added to the microwave attenuator - the third, fourth, fifth and inductance, while the fourth and fifth resistors are made with equal resistances, the ends of the third resistor are connected to the transmission lines at the input and output accordingly, the drains of both field-effect transistors with a Schottky barrier are connected to each other and to the other end of the second resistor, the source of the first field-effect transistor with a Schottky barrier is connected to the other end of the first resistor and at the same time - with one end of the inductance, the other end of which is grounded, the source of the second field-effect transistor with a Schottky barrier is grounded, and the gates of the first and second field-effect transistors with a Schottky barrier are connected to the control voltage source through the fourth and fifth resistors, respectively, and the resistance value of each resistor is an order of magnitude greater than the impedance of the transmission line at the input or output of the microwave attenuator.

Раскрытие сущности.Disclosure of the essence.

Существенные признаки заявленного широкополосного аттенюатора СВЧ с непрерывным управлением (далее аттенюатор СВЧ), как их совокупность, так и каждый в отдельности и в совокупности с заявленным иным соединением всех элементов обеспечивают следующее.The essential features of the claimed broadband microwave attenuator with continuous control (hereinafter referred to as the microwave attenuator), both their combination, and each separately and in combination with the stated other connection of all elements, provide the following.

Наличие в аттенюаторе СВЧ только двух полевых транзисторов с барьером Шотки обеспечивает:The presence in the microwave attenuator of only two field-effect transistors with a Schottky barrier provides:

во-первых, уменьшение числа емкостей, входящих в состав полевого транзистора с барьером Шотки и, как следствие, - расширение рабочей полосы частот,firstly, a decrease in the number of capacities that make up a field-effect transistor with a Schottky barrier and, as a result, an extension of the working frequency band,

во-вторых, уменьшение числа сопротивлений, входящих в состав полевого транзистора с барьером Шотки и, как следствие, - снижение начальных потерь СВЧ.secondly, a decrease in the number of resistances that make up a field-effect transistor with a Schottky barrier and, as a result, a decrease in the initial microwave losses.

Предложенное включение первого полевого транзистора с барьером Шотки, так что его исток соединен с одним из концов первого резистора, а его сток - с одним из концов второго резистора обеспечивает: The proposed inclusion of the first field effect transistor with a Schottky barrier, so that its source is connected to one of the ends of the first resistor, and its drain - to one of the ends of the second resistor provides:

во-первых, одновременное включение и отключение этих резисторов,firstly, the simultaneous switching on and off of these resistors,

во-вторых, исключение влияния сопротивлений этих резисторов на величину ослабления сигнала СВЧ,secondly, the exclusion of the influence of the resistances of these resistors on the attenuation of the microwave signal,

и как следствие того и другого - снижение начальных потерь СВЧ,and as a consequence of both, a decrease in the initial microwave losses,

в-третьих, возможность осуществления иного заземления концов этих резисторов и тем самым исключение зависимости электрического сопротивления первого, второго и третьего резисторов от частоты и, как следствие, - расширение рабочей полосы частот.thirdly, the possibility of another grounding of the ends of these resistors and thereby eliminating the dependence of the electrical resistance of the first, second and third resistors on the frequency and, as a consequence, the extension of the working frequency band.

Наличие в аттенюаторе СВЧ индуктивности обеспечивает:The presence in the attenuator of the microwave inductance provides:

во-первых, при предложенном соединении одного из ее концов с истоком первого полевого транзистора с барьером Шотки компенсацию емкостных сопротивлений обоих полевых транзисторов с барьером Шотки и, как следствие, - расширение рабочей полосы частот.firstly, with the proposed connection of one of its ends to the source of the first field-effect transistor with a Schottky barrier, compensation of the capacitance of both field-effect transistors with a Schottky barrier and, as a result, the expansion of the working frequency band.

во-вторых, заземление истока полевого транзистора с барьером Шотки по постоянному току через эту индуктивность и, как следствие, - обеспечение возможности работы первого полевого транзистора с барьером Шотки.secondly, grounding the source of a field-effect transistor with a Schottky barrier by direct current through this inductance and, as a result, ensuring the possibility of operation of the first field-effect transistor with a Schottky barrier.

Наличие в аттенюаторе СВЧ четвертого и пятого резисторов, включенных указанным образом, снижает токи утечки через затворы полевых транзисторов с барьером Шотки и, как следствие, - снижение начальных потерь СВЧ.The presence in the microwave attenuator of the fourth and fifth resistors included in this way reduces leakage currents through the gates of field-effect transistors with a Schottky barrier and, as a result, reduces the initial microwave losses.

Заявленное соединение всех элементов аттенюатора СВЧ обеспечивает включение двух полевых транзисторов с барьером Шотки последовательно друг за другом и тем самым - снижение их общей емкости и, как следствие, - расширение рабочей полосы частот.The claimed connection of all elements of the microwave attenuator ensures the inclusion of two field-effect transistors with a Schottky barrier in series with each other and thereby reduce their total capacitance and, as a result, expand the working frequency band.

Соединение затворов первого и второго полевых транзисторов с барьером Шотки с источником управляющего напряжения через четвертый и пятый резисторы соответственно и в совокупности, когда величина сопротивления каждого резистора на порядок превышает волновое сопротивление линии передачи на входе либо на выходе аттенюатора СВЧ, обеспечивает уменьшение токов утечки через затворы и, как следствие, - снижение начальных потерь СВЧ.The connection of the gates of the first and second field-effect transistors with a Schottky barrier with a control voltage source through the fourth and fifth resistors, respectively, and when the resistance of each resistor is an order of magnitude higher than the wave impedance of the transmission line at the input or output of the microwave attenuator, reduces leakage currents through the gates and, as a result, a decrease in the initial microwave losses.

Кроме того, исключение из аттенюатора СВЧ отрезков линии передачи длиной, равной четверти длины волны, исключает паразитные резонансы и, как следствие, - дополнительное расширение рабочей полосы частот.In addition, the exclusion from the microwave attenuator of segments of the transmission line with a length equal to a quarter of the wavelength eliminates spurious resonances and, as a result, additional extension of the working frequency band.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 дана топология заявленного широкополосного аттенюатора СВЧ с непрерывным управлением, где:Figure 1 gives the topology of the claimed broadband microwave attenuator with continuous control, where:

- две линии передачи сигнала СВЧ, одна - на входе - 1, другая - на выходе - 2,- two microwave signal transmission lines, one at the input - 1, the other at the output - 2,

- первый и второй полевые транзисторы с барьером Шотки - 3 и 4 соответственно,- the first and second field effect transistors with a Schottky barrier - 3 and 4, respectively,

- резисторы - 5, 6, 7, 8, 9 соответственно,- resistors - 5, 6, 7, 8, 9, respectively,

- индуктивность - 10,- inductance - 10,

- источник управляющего напряжения - 11.- source of control voltage - 11.

На фиг.2 дана его электрическая схема.Figure 2 shows its electrical circuit.

На фиг.3 приведены зависимости величины ослабления сигнала СВЧ от управляющего напряжения U, непрерывно изменяющегося от нуля до напряжения отсечки полевых транзисторов с барьером Шотки.Figure 3 shows the dependence of the attenuation of the microwave signal from the control voltage U, continuously changing from zero to the cutoff voltage of the field effect transistors with a Schottky barrier.

На фиг.4 даны зависимости от частоты величины ослабления сигнала СВЧ при напряжении U, равном напряжению отсечки -2 В - начальные потери сигнала СВЧ, и напряжении U, равном -1,5 В, -1 В и 0 В.Figure 4 shows the frequency dependence of the attenuation of the microwave signal at a voltage U equal to a cutoff voltage of -2 V - the initial loss of a microwave signal, and a voltage U equal to -1.5 V, -1 V and 0 V.

Пример конкретного выполнения заявленного широкополосного аттенюатора СВЧ с непрерывным управлением.An example of a specific implementation of the claimed broadband microwave attenuator with continuous control.

Аттенюатор СВЧ выполнен в монолитном интегральном исполнении на полупроводниковой подложке из арсенида галлия толщиной, равной 0,1 мм, с использованием классической тонкопленочной технологии.The microwave attenuator is made in a monolithic integral design on a semiconductor substrate of gallium arsenide with a thickness of 0.1 mm, using classical thin-film technology.

Две линии передачи, предназначенные для входа сигнала СВЧ 1 и для выхода 2 выполнены с одинаковыми волновыми сопротивлениями, равными 50 Ом, что соответствует ширине проводников 0,08 мм.Two transmission lines intended for the input of the microwave signal 1 and for output 2 are made with the same wave impedances equal to 50 Ohms, which corresponds to a wire width of 0.08 mm.

Два полевых транзистора с барьером Шотки 3 и 4 выполнены каждый с длиной затвора, равной 0,4 мкм, шириной затвора, равной 300 мкм, одинаковыми длинами стока и истока, равными 20 мкм, имеют напряжение отсечки Uотс., равное -2 В.Two field effect transistors with a Schottky barrier 3 and 4 are each made with a gate length of 0.4 μm, a gate width of 300 μm, and the same drain and source lengths of 20 μm and have a cutoff voltage of Uot. Of -2 V.

Каждый резистор 5, 6, 7, 8, 9 выполнен в виде пленки из тантала толщиной 4 мкм и удельным сопротивлением 50 Ом/квадрат.Each resistor 5, 6, 7, 8, 9 is made in the form of a tantalum film with a thickness of 4 μm and a specific resistance of 50 Ω / square.

При этом величина сопротивления четвертого и пятого резистора превышает волновое сопротивление линии передачи на входе либо на выходе аттенюатора СВЧ на порядок.In this case, the resistance value of the fourth and fifth resistor exceeds the wave resistance of the transmission line at the input or output of the microwave attenuator by an order of magnitude.

Индуктивность выполнена в виде пленки из золота толщиной 3 мкм, шириной 20 мкм и длиной 2 мм.Inductance is made in the form of a film of gold 3 microns thick, 20 microns wide and 2 mm long.

Рабочая полоса частот изменяется от 6 ГГц до 18 ГГц.The operating frequency band varies from 6 GHz to 18 GHz.

При этомWherein

- один из концов первого резистора 5 соединен с линией передачи на входе 1, один из концов второго резистора 6 - с линией передачи на выходе 2.- one of the ends of the first resistor 5 is connected to the transmission line at the input 1, one of the ends of the second resistor 6 is connected to the transmission line at the output 2.

- концы третьего резистора 7 соединены с линиями передачи на входе 1 и выходе 2 соответственно,- the ends of the third resistor 7 are connected to the transmission lines at input 1 and output 2, respectively

- стоки обоих полевых транзисторов с барьером Шотки 3, 4 соединены между собой и - с другим концом второго резистора 6,- the drains of both field effect transistors with a Schottky barrier 3, 4 are interconnected and - with the other end of the second resistor 6,

- исток первого полевого транзистора с барьером Шотки 3 соединен с другим концом первого резистора 5 и одновременно - с одним концом индуктивности 10, другой конец которой - заземлен,- the source of the first field-effect transistor with a Schottky barrier 3 is connected to the other end of the first resistor 5 and at the same time to one end of the inductance 10, the other end of which is grounded,

- исток второго полевого транзистора с барьером Шотки 4 заземлен,- the source of the second field-effect transistor with a Schottky barrier 4 is grounded,

- а затворы первого и второго полевых транзисторов с барьером Шотки 3, 4 соединены с источником управляющего напряжения 11 через четвертый 8 и пятый 9 резисторы соответственно.- and the gates of the first and second field-effect transistors with a Schottky barrier 3, 4 are connected to the control voltage source 11 through the fourth 8 and fifth 9 resistors, respectively.

Заявленный широкополосный аттенюатор СВЧ с непрерывным управлением ослабления сигнала СВЧ работает следующим образом.The claimed broadband microwave attenuator with continuous control of the attenuation of the microwave signal operates as follows.

При подаче на затворы полевых транзисторов с барьером Шотки 3, 4 управляющего напряжения U величиной, равной напряжению отсечки Uотс., от источника управляющего напряжения 11 становятся закрытыми оба полевых транзистора с барьером Шотки.When applying to the gates of field-effect transistors with a Schottky barrier 3, 4 a control voltage U of a value equal to the cut-off voltage Uot., Both field-effect transistors with a Schottky barrier become closed from the control voltage source 11.

В результате этого оба полевых транзистора с барьером Шотки каждый имеет большое сопротивление Zзакр.As a result of this, both field effect transistors with a Schottky barrier each have a large Zzak resistance.

При этом концы резисторов 5 и 6 будут разомкнуты, на конце резистора 6 будет реализован режим холостого хода, а на конце резистора 5 будет реализовано большое реактивное сопротивление от индуктивности 10, так что резисторы 5 и 6 не будут оказывать влияния на величину ослабления сигнала СВЧ.In this case, the ends of resistors 5 and 6 will be open, idle mode will be implemented at the end of resistor 6, and a large reactance from inductance 10 will be realized at the end of resistor 5, so that resistors 5 and 6 will not affect the attenuation of the microwave signal.

В этом случае в широкой рабочей полосе частот реализуется величина начальных потерь СВЧ, которая будет существенно меньше, чем в прототипе.In this case, in a wide working frequency band the magnitude of the initial microwave losses is realized, which will be significantly less than in the prototype.

При подаче на затворы полевых транзисторов с барьером Шотки 3, 4 управляющего напряжения U величиной, равной 0 В, от источника управляющего напряжения 11 становятся открытыми оба полевых транзистора с барьером Шотки.When applying to the gates of field-effect transistors with a Schottky barrier 3, 4 a control voltage U of a value equal to 0 V, both field-effect transistors with a Schottky barrier become open from the source of control voltage 11.

В результате этого оба полевых транзистора с барьером Шотки каждый имеет малое сопротивление Zоткр.As a result of this, both field-effect transistors with a Schottky barrier each have a low resistance Z open.

При этом концы резисторов 5 и 6 будут соединены между собой и - с «землей».In this case, the ends of resistors 5 and 6 will be interconnected and - with the "ground".

В этом случае в широкой рабочей полосе частот реализуется максимальная величина ослабления.In this case, the maximum attenuation is realized in a wide working frequency band.

При подаче на затворы обоих полевых транзисторов с барьером Шотки 3 и 4 отрицательного управляющего напряжения U, непрерывно изменяющегося в интервале от Uотс. до нуля, сопротивление каждого из полевых транзисторов с барьером Шотки будет изменяться от Zоткр. до Zзакр.When applying to the gates of both field-effect transistors with a Schottky barrier 3 and 4 a negative control voltage U, continuously changing in the interval from Uotc. to zero, the resistance of each of the field-effect transistors with a Schottky barrier will vary from Zexc. to Z close

При этом будет изменяться величина ослабления сигнала СВЧ от величины начальных потерь до максимальной величины ослабления.In this case, the attenuation of the microwave signal will change from the magnitude of the initial losses to the maximum attenuation.

На изготовленных образцах аттенюатора СВЧ были измерены величины ослабления СВЧ сигналов в зависимости от частоты и изменяющегося управляющего напряжения, результаты чего даны на фиг.3 и 4.On the manufactured samples of the microwave attenuator, the attenuation values of the microwave signals were measured depending on the frequency and the varying control voltage, the results of which are given in FIGS. 3 and 4.

Как видно:As seen:

Из фиг.3 ослабление в аттенюаторе СВЧ изменяется от значения -0,5 дБ до значения -10 дБ практически линейно.From figure 3, the attenuation in the microwave attenuator varies from a value of -0.5 dB to a value of -10 dB almost linearly.

Из фиг.4 начальные потери в рабочей полосе частот от 6 ГГц до 18 ГГц равны 0, 7 дБ, что в 1,5 раза меньше, чем в прототипе.From figure 4, the initial loss in the working frequency band from 6 GHz to 18 GHz is equal to 0.7 dB, which is 1.5 times less than in the prototype.

Таким образом, заявленный широкополосный аттенюатор СВЧ с непрерывным управлением обеспечит по сравнению с прототипом:Thus, the claimed broadband microwave attenuator with continuous control will provide in comparison with the prototype:

- увеличение ширины рабочей полосы частот примерно в 2 раза,- an increase in the width of the working frequency band by about 2 times,

- снижение величины начальных потерь сигнала СВЧ примерно в 1,5 раза.- a decrease in the magnitude of the initial microwave signal loss by about 1.5 times.

Указанные преимущества широкополосного аттенюатора СВЧ с непрерывным управлением особенно актуальны при создании миниатюрных, как отдельных приборов СВЧ и, особенно в монолитном интегральном исполнении, так и радиоэлектронных устройств СВЧ различного назначения, в том числе миниатюрных фазированных антенных решетках.The aforementioned advantages of a broadband microwave attenuator with continuous control are especially relevant when creating miniature both individual microwave devices and, especially in monolithic integrated design, and microwave electronic devices for various purposes, including miniature phased antenna arrays.

Источники информацииInformation sources

1. Балыко А.К., Ольчев Б.М., Тощов А.А. Схемотехническое проектирование электрически управляемого широкополосного транзисторного аттенюатора / Электронная техника. Сер.1. СВЧ-техника. 1997. Вып.1., с.15-19.1. Balyko A.K., Olchev B.M., Toshchov A.A. Circuit design of an electrically controlled broadband transistor attenuator / Electronic technology. Ser. 1. Microwave technology. 1997. Vol. 1, p. 15-19.

2. Патент РФ №2324265 МПК Н01Р 1/22, приоритет 22.05.2006, опубл. 10.05.2008, бюлл. №13 - прототип.2. RF patent №2324265 IPC Н01Р 1/22, priority 05.22.2006, publ. 05/10/2008, bull. No. 13 is a prototype.

Claims (1)

Широкополосный аттенюатор СВЧ с непрерывным управлением, содержащий две линии передачи с одинаковыми волновыми сопротивлениями, одна предназначена для входа сигнала СВЧ, другая - для выхода, полевые транзисторы с барьером Шотки, два резистора, один из концов первого резистора соединен с линией передачи на входе, один из концов второго - с линией передачи на выходе, затворы полевых транзисторов с барьером Шотки соединены с источником управляющего напряжения, отличающийся тем, что аттенюатор СВЧ содержит два полевых транзистора с барьером Шотки, в аттенюатор СВЧ дополнительно введены три резистора - третий, четвертый, пятый и индуктивность, при этом четвертый и пятый резисторы выполнены с равными сопротивлениями, концы третьего резистора соединены с линиями передачи на входе и выходе соответственно, стоки обоих полевых транзисторов с барьером Шотки соединены между собой и с другим концом второго резистора, исток первого полевого транзистора с барьером Шотки соединен с другим концом первого резистора и одновременно - с одним концом индуктивности, другой конец которой заземлен, исток второго полевого транзистора с барьером Шотки заземлен, а затворы первого и второго полевых транзисторов с барьером Шотки соединены с источником управляющего напряжения через четвертый и пятый резисторы соответственно, а величина сопротивления каждого резистора на порядок превышает волновое сопротивление линии передачи на входе либо на выходе аттенюатора СВЧ. A broadband microwave attenuator with continuous control, containing two transmission lines with the same wave impedances, one for the input of the microwave signal, the other for output, field-effect transistors with a Schottky barrier, two resistors, one end of the first resistor is connected to the input transmission line, one from the ends of the second one with a transmission line at the output, the gates of field-effect transistors with a Schottky barrier are connected to a source of control voltage, characterized in that the microwave attenuator contains two field-effect transistors with a barrier Schottky, three resistors are additionally introduced into the microwave attenuator - the third, fourth, fifth and inductance, while the fourth and fifth resistors are made with equal resistances, the ends of the third resistor are connected to the transmission lines at the input and output, respectively, the drains of both field-effect transistors with the Schottky barrier are connected between themselves and with the other end of the second resistor, the source of the first field effect transistor with a Schottky barrier is connected to the other end of the first resistor and at the same time to one end of the inductance, the other end of which is flax, the source of the second field-effect transistor with a Schottky barrier is grounded, and the gates of the first and second field-effect transistors with a Schottky barrier are connected to the control voltage source through the fourth and fifth resistors, respectively, and the resistance of each resistor is an order of magnitude higher than the wave resistance of the transmission line at the input or output microwave attenuator.
RU2011132693/07A 2011-08-03 2011-08-03 Broadband microwave attenuator with continuous control RU2461920C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011132693/07A RU2461920C1 (en) 2011-08-03 2011-08-03 Broadband microwave attenuator with continuous control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011132693/07A RU2461920C1 (en) 2011-08-03 2011-08-03 Broadband microwave attenuator with continuous control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2461920C1 true RU2461920C1 (en) 2012-09-20

Family

ID=47077599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011132693/07A RU2461920C1 (en) 2011-08-03 2011-08-03 Broadband microwave attenuator with continuous control

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2461920C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542877C2 (en) * 2013-05-30 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Microwave attenuator
RU2556427C1 (en) * 2014-03-24 2015-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (ОАО "НПП "Исток им. Шокина") Uhf attenuator
RU2599915C1 (en) * 2015-04-29 2016-10-20 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Microwave attenuator

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6903621B2 (en) * 2003-05-20 2005-06-07 Trilithic, Inc. In-line attenuator
JP2006157289A (en) * 2004-11-26 2006-06-15 Kyocera Corp Attenuator and high-frequency transceiver using the same, radar device, vehicle equipped with radar device and small ship equipped with radar device
WO2006100726A1 (en) * 2005-03-18 2006-09-28 Fujitsu Limited Variable attenuator and integrated circuit
EP1544941B1 (en) * 2003-12-17 2008-04-09 Siemens S.p.A. Matched microwave variable attenuator
RU2324265C2 (en) * 2006-05-22 2008-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") Microwave attenuator
RU2401491C1 (en) * 2009-11-09 2010-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") Shf attenuator with continuous control
RU2407115C1 (en) * 2009-11-30 2010-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") Microwave attenuator with discrete variation of attenuation

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6903621B2 (en) * 2003-05-20 2005-06-07 Trilithic, Inc. In-line attenuator
EP1544941B1 (en) * 2003-12-17 2008-04-09 Siemens S.p.A. Matched microwave variable attenuator
JP2006157289A (en) * 2004-11-26 2006-06-15 Kyocera Corp Attenuator and high-frequency transceiver using the same, radar device, vehicle equipped with radar device and small ship equipped with radar device
WO2006100726A1 (en) * 2005-03-18 2006-09-28 Fujitsu Limited Variable attenuator and integrated circuit
RU2324265C2 (en) * 2006-05-22 2008-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") Microwave attenuator
RU2401491C1 (en) * 2009-11-09 2010-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") Shf attenuator with continuous control
RU2407115C1 (en) * 2009-11-30 2010-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") Microwave attenuator with discrete variation of attenuation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2542877C2 (en) * 2013-05-30 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Microwave attenuator
RU2556427C1 (en) * 2014-03-24 2015-07-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина" (ОАО "НПП "Исток им. Шокина") Uhf attenuator
RU2599915C1 (en) * 2015-04-29 2016-10-20 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Microwave attenuator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113572466B (en) Symmetrical single-pole double-throw switch based on power distribution and impedance transformation network technology
RU2340048C1 (en) Shf attenuator
US4556808A (en) Microwave monolithic spot FET switch configuration
RU2461920C1 (en) Broadband microwave attenuator with continuous control
RU2367066C1 (en) Microwave phase changer
RU2401491C1 (en) Shf attenuator with continuous control
RU2460183C1 (en) Microwave phase changer
Tsao et al. An ultra-wideband, high power and high isolation single-pole-double-throw switch using capacitive loading approach
WO2016085505A1 (en) Active circulator with rf chokes
CN101557219A (en) Millimeter waveband switch
Dyskin et al. An asymmetrical 60–90 GHz single-pole double throw switch MMIC
RU2335832C1 (en) Shf switch
Yu et al. A DC-50 GHz SPDT switch with maximum insertion loss of 1.9 dB in a commercial 0.13-μm SOI technology
RU2401488C1 (en) Two-channel shf switch
RU2372695C1 (en) Bandpass all-pass retunable shf filter
RU2407115C1 (en) Microwave attenuator with discrete variation of attenuation
RU2420836C1 (en) Microwave attenuator
RU2311704C1 (en) Microwave attenuator
RU2314603C2 (en) Microwave attenuator
RU2321106C1 (en) Microwave phase shifter
RU2479079C1 (en) Double-channel shf switch
RU2352031C1 (en) Shf phase shifter
Bae et al. A 10–67-GHz CMOS step attenuator with improved flatness and large attenuation range
RU2316086C1 (en) Microwave phase shifter
RU2452062C1 (en) Two-channel shf switch

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20160225