Разработка многодискретных аттенюаторов СВЧ Сфиева, Диана Касумовна

Введение к работе

Актуальность темы и цель диссертации. Широкое применение шогоднскретные аттенюаторы (МДА) нашли в контрольно-поверочной аппаратуре (стендовых испытательных установок) для проверки бордового и насемного оборудования различных систем. С помощью ВДА должны обеспечивать изменение уровня сигналов на БЧ выходе в диапазоне -(40-130) дБ Вт с дискретом 1 дБ и погрешностью не более +-2 дБ в полосе рабочих частот.

Одним иг основных параметров, характеризующим МДА, является максимальное, ослабление, требуемое значение которого в ряде случаев достигает не менее 90 дБ. Однако высшие типы волн, возникающие на неоднородностях, в частности, в месте 'включения диодов, поглощающих элементов и переиэлученмэ влияют на величину вносимого ослабления. Такое паразитное влияние увеличивается с росгом частоты.

Совершенствование различных систем радиотехники и разработка
новых поколений систем обработки информации определяют необходи
мость создания новых ВДА о улучшенными электрическими и другими
характеристиками. . ,

На сегодняшний день можно выделить два подхода к проектированию БЧ устройств. Первый подход основан на плоскостных (шикарных) интегральных схем (ИС) , а второй подход - на использовании комбинаций различных подосково-щелевых линий передач (ЛП) (симметричная и несимметричная щелевые (СЩЛ.НЩД), несимметрична? полос-коьая (НПЛ),копланарная (КЛ) и других ЛП) з одном базовом элементе (БЭ) или функциональном узле (ФУ), т.е. использование и вертикальной интеграции-- трехмерной топологии (переход к объемным ИС (РИС) БЧ). Второй подхол позволяет существенно увеличить число схемных решений устройств и вариантов их конструктивной реализации

Все сказанное позволяет считать актуальной настоящую дисзер-'

. - 4-;

тационкуто работу , целью которой является развитие основ построения, конструктивной реализации трехмерной.топологии и моделирования многодискретных аттенюаторов СВЧ и их базовых элементов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. разработка и исследование аттенюаторов и их базовых элементов с трехмерной топологией; ':.-..'

2. создание общих алгоритмов расчета и анализа, аттенюаторов СВЧ , реализованных на принципах плоскостных I1C и ОИС ;

3. рассмотрениепринципов построения многодискретных аттенюаторов j

4. рассмотрение вопросов построения САПР аттенюаторов СЕЧ;

5. изготовление макетов, образцов.многодискретных аттенюаторов и их базовых элементов и внедрение результатов работы в различные устройства радиоэлектронной аппаратуры.

Научная новизна. Научная новизна работы заключается в развитии основ построения и конструктивной реализации аттенюаторов различных типов и их базовых элементов (фиксированных аттенюаторов, цепей питания) на наиболее удобной и подходящей (оптимальной) линии передачи и их комбинации. Разработаны общие алгоритмы' расчета и анализа фиксированных аттенюаторов, аттенюаторов с переключаемыми каналами и кзокадными поглощающими ячейками и пакет прикладных программ для САПР аттенюаторов СВЧ. Рассмотрены принципы построения многодискретных аттенюаторов с улучшенными электрическими характеристиками и уменьшенными габаритными размерами с применением трехмерной ТОПОЛОГИИ.. :

Обоснованность и достоверность научных положений ,выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается:

- использованием методов теории цепей, матричной алгебры, методов машинного проектирования,_;аналитических и экспериментальных методов исследования частотных, характеристик аттенюзторов и

ИХ базовых элементов;

адекватностью разработанных математических моделей изучаемым физическим процессам;

подтверждением ряда полученных в работе результатов теоретического анализа результатами экспериментов, известных из литературы и проведенных в .данной работе;

подтверждением ряда результатов работами других авторов;

- использованием полученных результатов другими авторами.
Практическая ценность. На основе рассмотренных принципов

.построения аттенюаторов и их БЭ разработан ряд новых конструкций. Разработанные алгоритмы расчета и анализа и пакет прикладных программ для САПР аттенюаторв СВЧ позволит повысить эффективность их поектирования. На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований базовых элементов и аттенюаторов различных типов даются практические рекомендации ло их проектированию о целью улучшения электрических характеристик в полосе частот. На базе новых структур аттешоаторов разработаны многофункциональные узлы с применением элементов цифровой техники.

Результаты диссертации использованы при разработке САПР управляющих устройств СВЧ и внедрены в опытно-конструкторские работы "Имитатор ДМЕ" и "Имитатор АРІЇ", проводимые в АО ЇЇЩ "Сапфир".

На защиту выносятся следующие основные положения. Принципы реализации аттенюаторов и их базовых' элементов (фиксированных аттенюаторов, цепей питания) на наиболее удобной и подходящей (оптимальной) линии передачи и их комбинации.

Общие алгоритмы расчета и анализа фиксированных аттенюаторов аттенюаторов с переключаемыми каналами и каскадными ' поглощающими ячейками и пакет прикладных программ для САПР аттенюаторов СВЧ.

Принципы построения многодискретных аттенюаторов с улучшен-

*

кыш электрическими характеристиками и уменьшенными габаритными

6. -

.' размерами с применением трехмерной топологии

Результаты разработок фиксированных, плавных, дискретных и многодискретных аттенюаторов.

Апробация работы. Основные положения и результаты обсуждались на итоговых семинарах АО НИИ "Сапфир" и научно-технических jконференциях Дагестанского государственного технического университета 1994- 1996гг.

Публикации: Положения и результаты диссертации отражены в 8 публикациях .

Структура диссертации.. Диссертация состоит иэ введения, четырех глав, заключения , литературы и приложения. Объем работы 175 страниц, 56 страниц иллюстраций.. В списке литературы 101 наименований.

. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. . '

Во'введении обоснована актуальность, темы, сформулированы цель работы и задачи исследования,' описана структура диссертации и перечислены основные положения, выносимые на защиту..

.- В первой главе проведен анализ современного состояния проектирования полосковых аттенюаторов (AT) и их базовых элементов на ' основе плоскостных ИС И'ОИС. Рассмотрены' вопросы проектирования AT различных типов и выявлены нерешенные проблемы их моделирова-* ния, построения и.реализации ..Анализ общего состояния проектирования AT показал, что недостаточно исследованы основы-реализации аттенюаторов и-их базовых элементов с трехмерной топологией.

Первая глава завершается: формулировкой основных, задач дне**
сертационной работы. ''.-',

^{Во нт}Р^ай главе "БАЗОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ШОГОДИСКРЕТНЫК АТТЕНЮАТОРОВ" рассмотрен подход лгсподьзоваккя. переходов между линиями пе-редачи при реализации фиксированных аттенюаторов:- (

- ?'-

осуществляется две функции : передача электромагнитной волны от одной ЛП к другой и ослабление уровня СВЧ сигнала. В области перехода обеспечиваются короткое замыкание и разрыв токонесущих проводников о однополярными и разнополярными потенциалами соответственно. На обідей эквивалентной схеме перехода между двумя ЛП. короткое замыкание отображается последовательным сопротивлением Z, а разрьв - параллельной проводимостью Y. При подключении последовательно ' сопротивлению Z активного сопротивления Zi, параллельно проводимости Y активной проводимости Yi и после проводимости последовательно активного сопротивления Ъ\ во выходную ЛП получаем Тг-обраэную схему ФА в области перехода . Если еще активну» проводимость Yi ФА подключить параллельно до последовательного сопротивления Zi во входную ЛП и исключить .активное сопротивление Zi из выходной ЛП, получаем П-образную схему .

Рассмотрены схемные решения ФА, выполненных на основе двух каскадно включенных переходов .

Приведены топологии ФА на комбинации ЛП, реализованные на основе рассмотренных схем. Первые две топологии построены на ос-кове двух каскадно соединенных переходов, выполненных на комбинации НПЛ и С5ДЛ., В обеих топологиях схема ФА Т-образная. В третьей топологии подводящие ЛП являются СЩЯ, а ФА представляет П-образ-ная схема. Остальные топологии построены на сочетании НПЛ и КЛ, 1ДЛ и КЛ. Наиболее широкополосными являются ФА, реализованные на сочетании КЛ и НПЛ . _; В этих структурах широкополосность достигается за счет гальванического обеспечения короткого аамыкания то-конесущих проводников с однополярными потенциалами.

Приведены три базовые структуры трёхмерной топологии на основе кл и НПЛ . Зти структуры кмеот основную диэлектрическую подложку <\і вертикальные подложки. *

Первая базовая структура выполнена нз основе НПЛ. На основ-

ной диэлектрической подложке в местах установки вертикальных подложек устанавливаются гальванические перемычки о обратной стороны для выравнивания потенциалов слоев метализации (экранов) НГШ основной и вертикальны;; подложек. Вертикальные подложки устанавли-. ваются без зазора между ними (плотно).

Вторая структура выполнена. на сочетании двух типов линий : КЛ и НПЛ. На основной диэлектрической подложке реализована КЛ, а на вертикальных - НІШ. В такой структуре отсутствуют гальванические перемычки в толщине основной подоложки, что является преимуществом по сравнению с первой структурой. Как в первой структуре вертикальные подложки устанавливаются без зазора между ними . \

Третья структура выполнена на основе КЛ. Вертикальные подложки может быть установлены о зазором между ними или без зазора. Данная структура удобна при сборке и монтаже навесной элементной-базы по сравнении с предыдущими структурами. Приведены результаты экспериментальных исследований, анализ которых показал,что вторая структура более технологичная и широкополосная , чем другие структуры. Полосу рабочих частот можно еще расширить, если в качестве вертикальных подложек использовать гонкие подложки (плзс-тинки) (менее 0,5 мм).

Приведены три топологии дискретнач аттенюаторов (ДА) на переключаемых каналах с трехмерной топологией. Пергые две конструкции реализованы на основе второй базовой структуры , з третья -на основе третьей структуры. В первой топологии в качестве ФА использована структура , выполненная на комбинации НПЛ и С2ЦІ . Такой годход позволяет уменьшить габаритные размеры вертикальных подложек и в целом всего устройства из-за выполнения в области перехода двух задач: передача электромагнитной волны иа од него елок на'другой и ослабление уровня СВЧ сигнала. В последних двух топологиях связь между слоями иертикалъных подложек достигается гапь-

- я -

ваническц. Приведены результаты эсперименталъкых исследований ДА .

Наиболее практичными нэ схем AT с каскадно включенными поглощающими ячейками являются параллельная и последовательная схемы. Приведены топологии аттенюаторов о тремя поглощающими ячейками на различны» ЛП.

Рассмотрены вопросы реализации AT й каскадно включенными поглощающими ячейками с трехмерной топологией: последовательная схема реализована на основе второй базовой структуре ; параллельная - на третьей базовой структуре . Исследован макет первой топологии с тремяпоглощающими ячейками. Анализ результатов исследований AT о планарной топологией и о трехмерной топологией показал, что электрические характеристики обоих вариантов построения AT совпадают,но при втором варианте габаритный рагмер по длине уменьшается в 10 раз.

Рассмотрены вопросы уменьшения габаритных размеров AT, построенных на основе синфазного и - противофазного Т-соединений, с применением трехмерной топологии. Приведены топологии малогабаритных плавных AT .

Предложены топологии, цепей питания для различных лолосковы? ЛП. В первых трех топологиях используются отрезки СЩЛ, обеспечивающие разрыв тока управления от слоя металлизации, шеющэгс связ.» о корпусом. В местах разрыва слоя ыэтализации основной линии тракта короткое замыкание по СВЧ сигналу достигается с помощью бекорпусных конденсаторов.

С целью расширения полосы рабочих частот с наименьшим"влия-

ниєм-цепи питания на ВЧ тракт и уменьшения габаритных размеро

рекомендуется топология, реализованная на (ДЯ и Y.R. При тако.

способе построения цепи питания-.управление подается на внугреннн

' участок сдоя металлизации прямоугольника (или кольца) СВД ,' вхо

длдї?ч в структуру ВЧ тр*=*кта, и.отпадает* необходимость реализации

- ю -

'опрлогаи цели.питания отдельными элементами как в.предыдущих то-юлогиях. Этот вариант реализации цепи питания представляет боль-юй интерес из-за сверхширокой полосы частот, обусловленной skc-юненциальным затуханием поля в СЩЛ в поперечном направлении . [риведены результаты экспершентальных исследований.

В третьей главе "МОДЕЛИРОВАНИЕ '- АТТЕНЮАТОРОВ И ИХ "БАЗОВЫХ ШЕМЕНТОВ" приведен алгоритм расчета параметров и частотных ха-іактеристик ФА, который основан на декомпозиции топологии на от-;ельные белее простые ВЭ. ' На основе этого алгоритма разработаны [рограммы FAT1...FAT4 на языке ФОРТРАН-77,позволяющие рассчитать электрические характеристики различных топологий ФА, рассмотрен-их в первой главе. Приведены результаты исследований частотных ;арактеристик некоторых 3>А. Эквивалентные схемы этих структур «ставлены на основе промежуточного подхода к моделированию СВЧ отройств ( о учетом неоднородностей и дисперсии ). В 'диссертации іриводитея текст программы FAT1 для расчета частотных характерис-ик ФА, топология которого построена на комбинации НПЛ и СЩЛ.

Приведена общая структурная схема ДА . В целом ДА предстаз-:ен в виде двух шестиполюсников А и В, выходные плечи которых со-динены мевду собой . Соединение А (В) представляет собой шести-олюсник, образовавшийся от соединения иестиполюсника "2 (5) и рех четырехполюсников 1(6), 3*(3") ,4'(4") . Четырехполюсник 1 6) включает элементы ЛП входного (выходного) плеча ДА. Отрезки П , а также диоды и элементы неоднородности''в-области "соединения сех плеч, относящиеся к ЛП каналов ДА, отображаются четырехпо-

юсниками 3*(3") и 4'(4"). Приведены выражения элементов матрицы

...':.' ...''..--... ').

ассеяния структурной схемы ДА.

Рассмотрена схема рекомпоэиционного алгоритма расчета харак-

еристик любых ДА на переключаемых каналах. Необходимо отметить,

то рассмотренный алгоритм является универсальным,-поскольку пор-

- 11 -.-

воляет рассчитывать и оптимизировать ДА , реализованный на любой ЛП и на их комбинации, и составляет основу их САПР.

На основе предложенного алгоритма составлены программы DAT1...DAT6 расчета частотных характеристик (прямые потери 1__п, коэй::циены отоячей волны по нзпракению К_Стіі в различных состояниях, вносимое ослабление L_a, разность фаз при изменении вносимого ослабления Д<р к т.д.) ДА , построенных на базе НПЛ, ОДЛ, КЛ и их комбинации, и геометрических размеров топологии. Эти программы, каписанные нз языке Фортран-77, вошли общий пакет прикладных программ, обеспечивающий решение широкого круга задач, «связанных с проектированием управляющих устройств и их БЭ , построенных на плоскостных и объемных ИС СВЧ .

Приведены результаты расчета частотных характеристик двух ДА на основе разработанного алгоритма. Дается текст программы DAT1 для расчета AT,топология которого построена на комбинации НШІ и КЛ.

Рассмотрены основные положения построения последовательной и параллельной схем AT с каскадно включенными поглощающими ячейками на базе П- и Т-образных схем. На основе этих положений из П-об-разной схемы получается 'параллельная схема аттенюатора, а из Т-образной.схемы - последовательная схема. Приведены примеры таких преобразйваний с различным количеством поглощающих-ячеек.

Максимальное вносимое ослабление параллельной схемы с тремя ячейками, определяемое прямым.сопротивлением г_Пр открытого р-і-п-дпода, равно:

L_wax - 2Ol_EiZ_B/r_no+(t.Z_B/r_n0)^z+l)^o-⁵>. " (1) .

где 2_В - волновое сопротивление линии передачи.

С цельс увеличения Lj/лх несходимо использовать диоды с малым значением прямого сопротивления г_Пр или подключить, параллельно ава и более диодов'а качеств» втсрой ячейки схемы.

Максимальное вносимое осл:іГленне послс-дзі-ательной схемы, с

- їй -

тремя ячейками , определяемое ёмкостью диода С ,равно:

Ц,ах=201{ (wCZ_B)^-1 + ((wCZ_B)"²+1)'⁵ }. (2)

С целью увеличения максимального ослабления в последовательной схеме AT необходима использовать p-i-п-диоды о малым значением емкости , например диод 2А553 (С<0,02 пФ).

В общем случае AT с.каскадно включенными поглощающими -ячейками представляет собой лестничную схему с чередованием параллельных и последовательных импедансов Z_n (пч1,2,3,...N) . Jfcnoju.-зуя сумматорные уравнения цепочки призвольных четырехполюсников, получены рекуррентные соотношения для элементов матрицы рассеяния такой схемы AT.

Составлены программы РАТІ,..РАТб для расчета и анализа AT рассмотренных схем на базе НПЛ,.'. ЩЛ, КЛ и их комбинации .Приведены частотные характеристики параллельной схемы AT с тремя ячейками, реализованной на СЩЛ, при различных токах, протекающих через диоды.

Приведены результаты расчета последовательной охемы AT с тремя ячейками, реализованной на НПЛ, при различных токах, протекающих через диоды,, и разных значениях параметров схемы диода.

Анализ частотных характеристик последовательной схемы на НПЛ с различным количеством ячеек показал, что AT с 4-мя ячейками при расстоянии \/А между вторым и третьим ячейками является более широкополосным. AT с 5-ю ячейками имеет, максимальное ослабление почти в два раза больше, чем схемы с 3-мя и 4-мя "ячейками.

Структура плавных аттенюаторов ,' образованных соединением выходных плеч синфазного и противофазного Т-соединений , ..описыва-ется общей ..эквивалентной схемой,- представляющей параллельhg-пос- ' 'ледовательное соединение двух четырехполюсников, каждый иэ «070-" рых состоит из отрезка ЛП длиной\/А непараллельной нормированной проводшости диода Y'i (2) При равенстве волновых.сопротивлений

V'i-сггреаков и тгодводадих ЛП (бе в учета потерь в ЛП) элементы № схемы кз центральной частоте рабочей полосы кмэют вид *Sii=-S22=i:BiB2-4RjiRi2⁺4XiK2-34(XiR₁a+X2Rii)j/A,

Sig-Sai-czcxiBa-XaBiJ+i^RiaBi-RiiBa)]^, (3)

где , . , A-4R_iiR_i-2-4XiX2+2R_i2Bi+2Rjie2+BlB2+j (4RiiX2+4XiKj2+2X2Bi+2XiB₂); \Xi(Z)* «Ul(2)-b)?ii(2)(R₁i(2))²+h)³(Cii(2))²(Rii(2))²L₂l!2); Bi(2)=l + (bjCil(2)Ril(2))²i U'K2) -'индуктивность ВЫЕОДОБ ;

Сікаі ~ емкость і-одоя; Rii'(2) " сопротивление і-слоа р-і-п-диода.

Для оценки потенциальных возможностей таких AT предположим, что реактивными элементами диодов можно пренебречь (!._в^Сі=0),тогда

Sii—S22-(l-4R_iiRii)/(4R₁iRi2+2R,i+?R₁2+l)_l
. .' Si2-S21-32(Ri2-Ril)'/(4RilRi2+2Ril+ZRi2+l)'. (4)

йэ выражений (4) видноі что условие согласования AT имеет вид:
Rn - 0,25/R_i2 . (5)

На основе алгоритма расчета ДА на переключаемых каналах составлена программа для расчета частотных характеристик структуры, реализованной на синфазном и противофазном Т-соединениях на ком-бинации КЛ и СЩЛ. Приведены результаты расчета характериотик этой структуры при различных тсках, протекающих через диоды.

На практике интерес к СЩЛ представляет при реализации цепей

питании; Расстояние подключения внешнего, провода , по которому

подается'управляемый сигнал, от щели СЩЛ выбирается по крайней

мере в' несколько раз превышающем ширины щели ( более 20-40 раз).

.При этом большой интерес имеет отношение напряжения V(r) по по-

.' і'

лугругрвой траектории при постоянном радиусе г к поперечному нал-

ряжению V щели. Выражение, определяющее затухание поля в поперечном направлении к щели, имеет вид

L«20lef{|(nkcr/2)|Ji(ker)+jNi(k_cr)||>. (6)

TAefJi(kcT) - функция Бесселя -первого рода первого порядка;

Ni(к_сг) - функция Неймана (функция Бёсселя второго рода второго порядка); к_с=3 (2кД) (е_ЭФ-1)*⁵; s₃« ~ эффективная,; диэлектрическая проницаемость СВД; \ - длина волны в свободном пространстве. ' ,'

Приведены результаты расчета и эксперимента затухания поля L
в зависимости от расстояния г , ' „"

Исследованы влияния на ВЧ тракт целей питания на КІЛ. о двумя.: однородными шлейфами ( волновое сопротивление'шлейфа равно волно-, вому сопротивлению линии тракта) и двумя . круговыми шлейфами .

Приведена структурная схема САПР AT . Фонд прикладного, прог
рашного обеспечения включает 23 программ расчета и аналигз широ
кого класса AT и их БЭ'«5А и цепи питания). Данные программы сое-'
тавлены нз основе разработанных алгоритмов, и являются специализи
рованными., т.е. с помощью одной проектируется одно устройство. В
таких программах упрощается ввод исходных данных и соединение БЭ^
отражены внутри ездой программы. ,

В четвертой главе "РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОДКСКРЕТНЬК АТТЕНЮАТОРОВ СВЧ" приведены общая структурная скеыз ОДА с формированием нужных значений 'ослаблений'сигнала на промежуточной частоте (ПЧ) и последующим перекосом на Солее высокую частоту 'E4J (.рис.1) и спектр, колебаний на выходе МДА (рис-. 2). Основным требованием к смесителю (СМ) является яияеннооть ДЧХ в иирокой полозе частот, а к полосовому фильтру №) - подавления сигнадз гетеродина СМ и вне'полосных частот не меньше величігньг максимального ос-лабления ЧЇА (Louaa)Max- При таком построении МЦА данное требование к ПФ практически трудно выполнить, ' что является основным недостатком данной схемы. ₍ *'

Для снижения требований к ПФ предлагается разделить аттенюатор на две части: МДА'ПЧ и ВЧ (рис'.З). При этом ПФ, включенный на выходе смесителя СМ,, уже должен обеспечить ослабление гетеродин-, ног частоты нз велгчпку макснмаліного ослабления МДА на пргмеж?-

ВХ

_——. . і, . выход

->i CM fr-»fj»'}—> Ц—' ^l—Jfiwttfir..,

,f2r)

f1г... far

Рио.1 . Структурная охема шюгодиокертнаго аттенюатора : ЦЦА ПЧ - многодиокретный аттенюатор промежуточной частоты і СМ - 'Смеситель; ІЮ.* полосовой фильтр

І-2 мВхг

І-ПС+1-Пф

^(Ьолч)мам 1\аидп)иах ~

_т 16-2Q мВт

(1ч»ч)

*пч fir-.«far пч+?1г ^пч+^Ег

Рио.2 . Саектр колебаний многодиокретяого аттенюатора

ВЫХОД

—>вда пч ->\ см Ы га \->] у Ымда вч—> _ _{я %}

flr...fr

Управл.

—>| ПА |-НМДА ПЧ И

?пч

выход

-» >

fiw+ (*1г....*2г)

см \->\ га "[->[ у |->-|мда вч -і
I I < '

flr...f*r . 1 ДО H-f

ВЫХОД НЧ<—J . * С

Рио. 3 . Структурные схемы многодкскертных аттенюаторов : "Щ. ВЧ - многодиокретный аттенюатор высокой частоты; -^усилитель j. ДА - мавшій аттенюатор; НО - напраален-ный ответвите*»; ДС - детекторная секция

точной частоте (Ьз_Пф>0-опч)мах). -что меньше (і.оииа)и&х Дополнительное ослабление (Цэвч)мах = (Ьомда)мах " (Ьопч)мах обеспечивается второй частью атеннюатора уже на несущей частоте. Данное требование может быть снижено с учетом иабирзтельности усилителя, включенного после ПФ для компенсации потерь в СМ, ПФ и направлен^ ном ответвителе . Усилитель Должен быть линейным в основном до 20 мВт и с динамическим диапазоном не".-менее* (Ьопч)мах-

Разделение аттенюатора на две части ХЩА'ПЧ и ОДА ВЧ позволяет снизить требование к Ш , динамический диапазон сигнала на входе усилителя и улучшить электромагнитную совместимость узлов аттенюатора в целом.

С целью улуупения точностных характеристик ОДА на входе включают плавный аттенюатор (ПА) (рио.3,6), о помощью которого формируются ослабления до L₀ (to- вносимое ослабление одной секцией ДА) с дискретом і дБ или еще меньше /При ослаблении L₀ дБ и более включается соответствующее количество секций ДА 'с фиксированным значением ослабления и вводится необходимое ослабление ПА. Кроме того, ПА участвует в стабилизации опорного уровня на выходе аттенюатора и: в корректировке погрешности вносимых ослаблений секциями ДА L₀ дБ. Управление- аттенюатором осуществляется аппаратно-программными средствами с учетом результатов его проверки в режиме самоконтроля. Для контроля параметров аттенюатора используется сигнал с выхода детекторной секции (ДС). Сигнал с выхода ДС используется также для стабилизации опорного уровня на выходе МДА и контроля его параметров/V...'',--.

Приведена схема МДА в сочетании с микропроцессором. Усилен-

- " . '. - 3*

ный НЧ слгнат после ДС поступает на аналогоцифровой прс-оСраговз-тель. Мик.рсэлектрснная вычислительная: малина (МЭЕМ) или упрйглял-' щзя SBM считывает с его выхода цифровые коды состветствущие амплитудам СВЧ сигнала при переключении отдельно каждого дискретного

^--.17--. *.

аттенюатора /и ^ внесении .ослабления? плавным аттенюатором. .МЭВМ сравнивает фактическое знзчение амплитуд с требуемым и ..вносит^соответствующие коррекции в «еды:управления дафроаналоговым преобразователем ..... В результате обеспечивается автоматическое регули- _; ровашіе :'переключений. ДА; и, напряжений управляющих ослаблением ПА. Одновременно с обеспечениемтребуемых ослаблений, сопоставляя из-'-.' ьіекение;. амплитуды, сигнала.-. о выхода да о. изменением управляющих шк кодов, -МЭВМ обеспечивает контроль¹ всех входящих устройств ЩА, учаотвуюіц№у при выполнении основного.требования по ослаблениям. . .: ' Рассмотрены вопросы стабилизации мовдости выходного» сигнала,

'калибровки и-контроля ВДА. Приведены структурные схемы устройств ; стабилизации мощности икалибровки(и.контроля) параметров ЩА.

-,' Разработан малогабаритный много-дискретный аттенюатор на ос-, нове базовой,структуры с' трехмерной топологией. Конструкция тако--го аттенюатора с,шестью вертикальными платами показана на рис,4. Вертикальные платы собраны вплотную по. две. На одной стороне каждой вертикальной платывыполнена одна.секция дискретного AT, реализованная на НІШ.- :.На горизонтальной плате выполнена КЛ, центт .

-ралькый". проводник \ которой,. в'.местах установці,вертикальных плат и!*еет разрывы (см. рисЛ,в). Был изготовлен и эспериментально .исследован макет_итакого, аттенюатора и приведены, его частотные., хара-теркстики-Ч*':['./.;:;. ^:_;--*'..,-;>;: ,;К';-.,"-^:.%,-;^:'^;-г^:':''. '- . -.'.''.'"':.

. На основе рассмотренныхпринципов построения . и технических решений --.АТ-- разработаньг многодискретные аттенюаторы разных диапазонов-частот/ входящихЧв состав ВЧ тракта различных имитаторов радиотехнических систем: '("Имитатор ДМЕ" -..« "іімитатор АРП")'.. При- . ведены структурные- схемы этих аттенюатрров. *г.результаты - зкепери-' .ментальных..исследований,'^:,.;";.':Л^.'--;'.:; V; >: ^:'.--^^:..._: -.

-i$-

iffrffi

frh

_о

_u

* * * *' .1-1 'in * - * "'^

".*-.-i »> '-

CO