Переключатели СВЧ KADAMM — до 110 ГГц, 521 модель

Переключатели СВЧ: 521 модель. Быстрая электронная коммутация СВЧ-сигнала. В разделе 23 серии КАДАММ (KADAMM), соединители SMA, 2,92 мм, N, 2,4 мм, 1,85 мм, F. Полные таблицы исполнений с артикулами — в карточках серий, технические описания — в PDF на страницах серий.

Что это и зачем

Переключатель на pin-диодах коммутирует сигнал электронно — без механических контактов, поэтому время переключения составляет наносекунды, а ресурс не ограничен числом срабатываний. Поглощающие исполнения нагружают выключенные выходы на согласованную нагрузку, отражающие — отражают сигнал.

В серии KADAMM — 521 модель. Для каждой модели — диапазон, тип (поглощающий или отражающий), потери, развязка, КСВН, время переключения и мощность.

Устройство и принцип работы: переключатель СВЧ на pin-диодах

Переключатель на pin-диодах — твердотельный коммутатор СВЧ-сигнала без подвижных частей. Он переключает тракт за наносекунды, не изнашивается от числа циклов и поэтому применяется там, где коммутация — рабочий режим: в радиолокации, системах быстрой перестройки, многоканальных приёмниках и автоматизированных измерительных системах.

Ключевой элемент — pin-диод: между слоями p- и n-типа у него расположен слой собственного полупроводника. Диоды включены в полосковые линии внутри экранированного корпуса — последовательно с линией, параллельно ей или в комбинации обоих включений. К каждому выходу ведёт своя цепочка диодов, а управляющие токи подаются через отдельные выводы и развязаны от СВЧ-тракта фильтрами.

Переключатели бывают отражающими и поглощающими. В отражающем закрытый выход просто отсечён, и сигнал, пришедший на него, отражается обратно. В поглощающем закрытый выход дополнительно подключается к внутренней согласованной нагрузке, поэтому его КСВН остаётся малым и в выключенном состоянии.

При прямом смещении i-слой насыщается носителями, и диод на СВЧ ведёт себя как малое сопротивление; при обратном смещении он представляет собой малую ёмкость, то есть большое сопротивление для сигнала. Переключая смещение, управляют тем, пропускает ли цепочка диодов сигнал на выход или отсекает его.

Нижний предел частоты определяется тем, что на низких частотах диод перестаёт вести себя как чистое сопротивление и начинает выпрямлять сигнал; верхний — паразитными ёмкостями и индуктивностями корпуса и монтажа. Мощность ограничена нагревом диодов и пробоем в закрытом состоянии.

• Электромеханический переключатель (серии ПЭ). Меньше потери и выше развязка, работает от постоянного тока и пропускает бо́льшую мощность, но переключается за миллисекунды и имеет механический ресурс.
• Отражающий переключатель на pin-диодах. Проще и обычно с меньшими потерями, но закрытый выход отражает сигнал; поглощающий нагружает закрытые выходы.
• Переключатель на полевых транзисторах. Работает от низких частот и потребляет меньше тока управления, но обычно уступает pin-диодному по мощности и развязке на высоких частотах.
• Аттенюатор с цифровым управлением. Плавно или ступенчато меняет уровень сигнала, а не переключает его между направлениями.

Устройство и принцип работы: коаксиальный электромеханический переключатель

Коаксиальный электромеханический переключатель коммутирует СВЧ-тракт механическим контактом: по команде он соединяет общий вход с одним из выходов или меняет местами пары линий. Его выбирают там, где нужны малые вносимые потери, высокая развязка между направлениями и широкий диапазон частот, начинающийся практически от постоянного тока.

Переключатели работают в измерительных стендах, системах резервирования передатчиков и усилителей, антенных коммутаторах и автоматизированных испытательных комплексах — везде, где сигнал нужно направлять по разным путям без ручной перестыковки кабелей.

Внутри корпуса — отрезки коаксиальных линий, разведённые от общего соединителя к выходным. Подвижные перемычки (толкатели с контактными пластинами) замыкают нужную линию, а незадействованные отводятся от неё. Перемычки двигает электромагнитный привод: катушки получают напряжение через выводы-штыри или разъём D-Sub, указанные в таблице.

Привод бывает двух видов. Переключатель с возвратом удерживает выбранное положение, пока на катушку подано питание, а без питания пружина возвращает его в исходное. Переключатель с фиксацией запоминает последнее положение механически и потребляет ток только в момент переключения. У многопозиционных моделей в исходном состоянии все выходы могут быть разомкнуты — такой тип привода обозначен как «нормально разомкнутый».

Замкнутая перемычка продолжает коаксиальную линию с тем же волновым сопротивлением, поэтому сигнал проходит почти без отражений; разомкнутая отделена от линии воздушным промежутком и экраном, что и даёт высокую развязку. С ростом частоты влияние стыков и неоднородностей растёт, поэтому потери, развязку и КСВН нормируют по участкам рабочего диапазона.

Если неактивные выходы не нагружены, сигнал на них отражается от разомкнутого конца линии. В моделях с согласованной нагрузкой неактивные выходы замыкаются на внутренние резистивные нагрузки, и подключённые к ним устройства видят согласованный тракт даже тогда, когда канал не выбран.

• Переключатель на pin-диодах (серии ПП). Переключается за наносекунды и не изнашивается, но вносит бо́льшие потери, работает от нижней граничной частоты, а не от постоянного тока, и пропускает меньшую мощность.
• Коммутационная матрица. Несколько переключателей в одном блоке с общим управлением: соединяет любой вход с любым выходом, но крупнее и сложнее одиночного переключателя.
• Делитель мощности. Раздаёт сигнал на все выходы одновременно с делением мощности; переключатель подаёт его целиком на один выбранный выход.
• Волноводный переключатель. Пропускает бо́льшую мощность в своём типоразмере, но работает в ограниченном диапазоне волновода и требует волноводного тракта.

Серии в разделе

Как выбрать

Выберите схему и диапазон, затем тип (поглощающий — если выключенный выход должен оставаться согласованным) и время переключения.

Частые вопросы

Смежные разделы