18.1.2. Переключатели на твердом теле

Высокая степень изоляции, требуемая при импульсной работе, может быть достигнута за счет разнесенного по времени переключения, при котором аттенюатор или переключатель возбуждаются синхронно с импульсом передатчика. Применение в приемном плече пассивного антенного переключателя соответствующих устройств на твердом теле позволяет получить низкий уровень шумов и высокую скорость переключения. Для устранения просачивания мощности, обусловленного конечностью времени установления стационарного процесса, желательно заранее подвозбуждать переключатель так, чтобы он обладал полными вносимыми потерями еще до начала импульса передатчика.

В качестве высокоскоростных переключателей успешно работают [8, 26, 70, 71, 72, 73, 158, 286] полупроводниковые диоды, поскольку их сопротивление (с учетом монтажного крепления) при подаче напряжения смещения от —0,6 до в изменяется от малого индуктивного значения до большого емкостного. Улучшенные характеристики были получены [42] при соединении диода параллельно с шунтирующей емкостью -производного фильтра верхних частот. Типичные параметры такого переключателя имеют вид: частота полоса пропускания дискриминация дб, вносимые потери 2 дб, время срабатывания каскадное включение нескольких диодов [277] увеличивает изоляцию и (или) ширину полосы пропускания. Устройство с коаксиальной линией, в котором применены два диода с золотой связкой, давало изоляцию 26 дб в диапазоне Двухдиодный переключатель в волноводе [255] давал изоляцию 100 дб в диапазоне Малые потери излучаемой мощности достигались [256] при креплении диода в плоскости Я. Такие полупроводниковые переключатели пригодны только для низких уровней мощности, хотя плоскостные диоды и диоды для счетно-решающих устройств [26] могут выдерживать мощности до

В антенном переключателе, изображенном на рис. 18.4, один из двух ферритовых циркуляторов во время приема реверсируется; подобный переключаемый циркулятор выдерживает только малые мощности. Ферритовые переключатели работают за счет изменений магнитного поля, и при возникновении быстроизменяющегося поля [46, 134, 201, 278], проникающего сквозь окружающие металлические стенки волновода, встречаются некоторые затруднения. На более низких частотах для размещения [206] намагничивающей катушки имеется достаточно места вокруг самого феррита. В устройствах с фарадеевым вращением может быть вырезана спиральная щель, соответствующая вращению плоскости поляризации

излучаемой волны. Такая конструкция имеет тот недостаток, что в закрытом состоянии, если не применять высокочастотные дроссели, поперечно-поляризованные составляющие ослабляют развязку [165 ].

Рис. 18. 4. Антенный переключатель с ферритовым циркулятором. В конструкции используются один переключающийся и один непереключающийся циркулятор, а — передача; б - прием. (См [78].)

На практике обычно используется различие в глубине проникновения поля частоты модуляции и сверхвысоких частот. Путем электролизного нанесения слоя серебра [102] и напыления в вакууме слоя алюминия на пластик типа перспекс (perspex) можно изготовить пленку толщиной

Рис. 18. 5. Балансный антенный переключатель с ферритом. Электрическая длина шлейфа изменяется при поступлении импульса от передатчика скачком от

Необходимая для переключения мощность может быть уменьшена путем использования тороидальных [220] ферритов. Хорошие ферритовые переключатели были сконструированы на частоты [221]. Типичный переключатель на частоту имеет [133] максимальное и минимальное ослабление соответственно лучше 35 и 1 дб, а время переключения - 0,25 мксек.

Балансные антенные переключатели включают двойные волноводные мосты, которые дают дополнительную изоляцию, что улучшает защиту и расширяет полосу пропускания. Деление мощности и свойственные этому типу переключателей стоячие волны приводят к тому что мощность, проходящая через передающую линию, в два раза больше, а мощность, поступающая на переключающие устройства, в два раза меньше передаваемой. В антенном переключателе, показанном на рис. 18.5, применяются ферритовые шлейфы, электрическая длина которых в режиме приема составляет так что сигнал из антенны проходит к приемнику без отражений. Во время работы передатчика за счет переключения электрическая длина шлейфа становится равной Происходит полное отражение мощности, а относительное смещение шлейфов на обеспечивает прохождение передаваемой мощности к антенне.

Накопленного опыта применения устройств на твердом теле в антенных переключателях при импульсном режиме недостаточно для надежной оценки их качества. Они представляются пригодными для использования там, где требуется низкий уровень шумов, малое время восстановления, небольшой вес и продолжительный срок службы. Однако на современном этапе развития антенные переключатели для работы при больших мощностях в импульсном режиме представляют почти исключительно устройства, основанные на явлении газового разряда.