3.6. Фазовращатели

Фазовращатель – линейный двух- или четырехполюсник, содержащий выключатели или реактивные ячейки (диоды с реактивными элементами), в котором в результате воздействия управляющего сигнала на диоды проис­ходит дискретное или плавное изменение фазы электромагнитной волны без изменения ее амплитуды.

По характеру изменения фазы СВЧ сигнала ФВ можно разделить на плавные и дискретные. Они могут быть как проходными (четырехполюсники), так и отражательными (двухполюсники – ОС). ОС обычно объединяются с развязывающими устройствами, предназначенными для разделения падающей и отраженной волн. Проходные ФВ по способу изменения фазы подразделяются на ФВ с переключаемыми каналами и каскадно-включенными реактивностями (рис.3.6). В ФВ с переключаемыми каналам в качестве пос­ледних используются отрезки одиночных или связанных ЛП, ФHЧ и фильтры высоких частот (ФВЧ) и др.

Принцип работы данного типа ФВ основан на переключении двух кана­лов, в качестве которых можно использовать отрезки однородных, неоднородных, связанных ЛП, ФНЧ и ФВЧ и др.

ФВ с каскадно включенными реактивностями представляет собой ЛП с каскадно включенными реактивностями, в качестве которых могут быть отрезки ЛП, сосредоточенные индуктивности и емкости, полупроводниковые диоды и др.

Возможны три варианта включения реактивностей в ЛП: параллельное, последовательное и комбинированное.

Исходя из различных требований, которые предъявляются к ФВ и определяемые, в основном, областями их применения. Можно выделить следующие основные параметры: фазовый сдвиг, прямые потери, уровень ПАМ, быстродействие, К_стU входа и выхода, полоса рабочих частот, масса и габариты и т.д.

Рис.3.6. Фазовращатели: а – на переключаемых каналах; б – с каскадными разомкнутыми; в – с каскадными короткоразомкнутыми шлейфами

3.7. Аттенюаторы

Аттенюатор (AT) – линейный двух- или четырехполюсник, содержащий выключатели или активные ячейки (диоды с резисторами), в которых воздействие управляющего сигнала на диоды приводит к дискретному или плавному изменению амплитуды электромагнитной волны желательно без изменения ее фазы.

AT на p-i-n – диодах по характеру изменения амплитуды СВЧ сигнала можно разделить на плавные и дискретные. Базовым элементом всех AT является поглощаю­щая ячейка, которая представляет собой набор резисторов, диод – резис­тор и "простой" диод (рис.3.7).

Основными требованиями, предъявляемыми к AT, являются – минимальные прямые потери, требуемая разность вносимых ослаблений (дискретные AT), диапазон регулировки ослабления (плавные AT), согласование входа и выхода при дискретном изменении амплитуды или динамическом режиме допустимый уровень входной мощности, быстродействие, широкая полоса рабочих частот, неизменность фазы прошедшего СВЧ сигнала при изменении вносимого ослабления и т. д.

AT с переключаемыми каналами являются наиболее распространенными и построены с последовательным и параллельным включением диодов, ФА в которых подключены в одном канале. Вносимое ослабление AT опреде­ляет ФА.

Наибольшее применение из схем AT с каскадно включенными поглощаю­щими ячейками нашла схема с параллельным включением поглощающих ячеек (диод или диод с резистором) в ЛП. Такое включение обеспечит мини­мальные прямые потери, наилучшее согласование в режиме пропускания и значительный диапазон вносимого ослабления .

Схема AT с последовательным включением поглощающих ячеек работает следующим образом. При отсутствии управляющего сигнала, который в дан­ном случае является ток I. Диоды и AT имеют максимальное ослабление, определяемое рассеянием мощности в резисторах Rl ... Rn.

При подаче управляющего тока диоды начинают последовательно открываться и ослаб­ление AT уменьшается.

Рис.3.7. Аттенюаторы: а – на переключаемых каналах; б – с параллельными поглощающими; в – с последовательными поглощающими ячейками.