Широкополосный p-i-n диодный переключатель 8-миллиметрового диапазона с малыми потерями для радиометра Дайка

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorХохановская, Ю. А.
dc.contributor.authorОмельяненко, М. Ю.
dc.date.accessioned2019-12-17T12:52:06Z
dc.date.available2019-12-17T12:52:06Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenIntroduction. The paper presents the results of the development of a broadband p-i-n diode switch for the Dicke radiometer of the 8-millimeter wavelength range. The basic requirements of the low losses and high isolation were achieved due to the careful development of the topology of the fin-line hybrid integrated circuit (HIS). The development was based on the diode parameters, measured directly in the fin-line and the optimization of the branching region and diode supply circuits. The measured parameters of HIS (losses low than 1.5 dB including losses in connecting circuits and isolation more than 29.5 dB) are among the best in such devices. Development of HIS of the switch. The following main factors were taken into account in the development of HIS. To implement the switch available and inexpensive pi- n diodes with a sufficiently large inductance were used (measured value of inductance Ld=0,022 nH). Secondly, the 120-degree positioned switch ports, traditionally used for implementation of fin-line SPDT, was considered unacceptable from the constructive point of view and was replaced by 90-degree positioned output ports. In addition, in order to reduce the commutation noise when using as the element of Dicke radiometer, both diode electrodes had to be isolated throw the “ground”. It was shown that optimization of the position of fin-line slot junction point with respect to the point of branching of waveguides makes it possible to increase the isolation of the disconnected arm. The placement of the absorber in the branching region excludes the resonant excitation of this region without increasing losses. The isolation frequency response correction is achieved by optimizing the sizes of radial stubs. The dimensions of stubs were calculated by electrodynamic analysis to provide the reactance necessary for resonance with diode inductance of the open diode, since it was shown that approximate formulas available for calculation of their input reactance do not allow making correct estimates due to the influence of the high impedance lines connected to stubs to provide the diode supply. Conclusion. Accurate, step-by-step development of HIS elements, including the measurement of diode parameters in HIS line, optimization of branching region and diode supply circuit made it possible to implement a device that meets the high requirements of small insertion loss and high isolation in 8-millimeter wavelength range. The developed switch was successfully used in the front end of Dicke radiometer with electric beam scanning.uk
dc.description.abstractruВ работе приводятся результаты разработки широкополосного волноводно-щелевого p-i-n диодного переключателя 8-миллиметрового диапазона с малыми потерями и высокой развязкой с изолированным плечом. Высокие качественные показатели переключателя – прямые потери 1,5 дБ, развязка не менее 29,5 дБ – получены благодаря последовательной тщательной разработке каждого из узлов переключателя, включающей измерение параметров используемых диодов непосредственно в линии интегральной схемы переключателя, электродинамический анализ переключающего узла и цепей питания диодов. Всё это позволило реализовать переключатель с высокими качественными параметрами при использовании доступных и недорогих диодов. Параметры устройства позволили с успехом использовать его в качестве переключателя Дайка в высокочувствительном радиометре миллиметрового диапазона длин волн.uk
dc.description.abstractukВступ. В роботi представленi результати розробки широкосмугового p-i-n дiодного перемикача для радiометра Дайка 8-мiлiметрового дiапазону довжин хвиль. Основнi вимоги до низьких втрат та високої iзоляцiї були досягнутi завдяки ретельнiй розробцi топологiї гiбридної iнтегральної схеми (ГIС) хвилевiдно-щiлинної лiнiї. Розробка заснована на якiсному дослiдженнi кожного з вузлiв перемикача, що включає в себе вимiрювання параметрiв використовуваних дiодiв безпосередньо в лiнiї iнтегральної схеми перемикача, електродинамiчний аналiз перемикаючого вузла та кiл живлення дiодiв. Вимiрюванi параметри ГIС (втрати нижче 1,5 дБ, включно iз втратами в колах живлення, та розв’язка бiльше 29,5 дБ) є одними з найкращих у таких пристроях. Розробка ГIС перемикача. При розробцi ГIС були врахованi наступнi основнi чинники. Для реалiзацiї перемикача були використанi доступнi та недорогi p-i-n дiоди з досить великою iндуктивнiстю (вимiряне значення iндуктивностi Lд=0,022 нГ). По-друге, порти перемикача, що розмiщенi пiд кутом 120 градусiв i традицiйно використовуються для реалiзацiї SPDT-перемикачiв на ХЩЛ, вважалися неприйнятними з конструктивної точки зору i тому були замiненi вихiдними портами, розташованими пiд кутом 90 градусiв по вiдношенню до вхiдного. Крiм того, щоб зменшити комутацiйнi завади при використаннi перемикача як елементу радiометра Дайка, обидва електроди дiодiв iзольованi вiд “землi”. В роботi було показано, що оптимiзацiя положення точки розгалуження ХЩЛ по вiдношенню до точки з’єднання хвилеводiв дає можливiсть збiльшити розв’язку з iзольованим плечем перемикача. Розмiщення поглинаючого матерiалу в областi розгалуження дає змогу виключити резонансне збудження цiєї областi без збiльшення втрат. Корекцiя частотної характеристики розв’язки досягається оптимiзацiєю розмiрiв радiальних шлейфiв. Розмiри шлейфiв були розрахованi шляхом електродинамiчного аналiзу з метою забезпечення реактивностi, необхiдної для резонансу з iндуктивнiстю вiдкритого дiоду, оскiльки показано, що приблизнi формули для розрахунку вхiдної реактивностi радiальних шлейфiв не дозволяють робити правильнi оцiнки внаслiдок впливу високоомної лiнiї, з’єднаної iз шлейфами для забезпечення живлення дiодiв. Висновок. Високi якiснi показники перемикача - прямi втрати 1,5 дБ, розв’язка не менше 29,5 дБ - отриманi завдяки послiдовнiй ретельнiй розробцi кожного з вузлiв перемикача, що включає в себе вимiрювання параметрiв використовуваних дiодiв безпосередньо в лiнiї iнтегральної схеми перемикача, електродинамiчний аналiз перемикаючого вузла i кола живлення дiодiв. Все це дозволило реалiзувати перемикач iз якiсними параметрами при використаннi доступних i недорогих дiодiв. Крiм того, параметри пристрою дозволили з успiхом використовувати його в якостi перемикача Дайка у високочутливому радiометрi мiлiметрового дiапазону довжин хвиль.uk
dc.format.pagerangeС. 58–62uk
dc.identifier.citationХохановская, Ю. А. Широкополосный p-i-n диодный переключатель 8-миллиметрового диапазона с малыми потерями для радиометра Дайка / Ю. А. Хохановская, М. Ю. Омельяненко // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2019. – Вип. 76. – С. 58–62. – Бібліогр.: 9 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2019.76.58-62
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/30419
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування: збірник наукових праць, Вип. 76uk
dc.subjectp-i-n диодный переключательuk
dc.subjectмиллиметровый диапазонuk
dc.subjectинтегральные схемыuk
dc.subjectp-i-n diode switchuk
dc.subjectmillimeter wave regionuk
dc.subjectintegrated circuitsuk
dc.subjectp-i-n дiодний перемикачuk
dc.subjectмiлiметровий дiапазонuk
dc.subjectiнтегральнi схемиuk
dc.titleШирокополосный p-i-n диодный переключатель 8-миллиметрового диапазона с малыми потерями для радиометра Дайкаuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
VKPIRR2019_76_7Khokhanovska.pdf
Розмір:
1.16 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 76