RU202613U1

RU202613U1 - Antenna switch

Info

Publication number: RU202613U1
Application number: RU2020132478U
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Марков; Дмитрий Николаевич Рахманин; Александр Владимирович Гречишкин; Анатолий Тихонович Попов; Антон Александрович Чиликин; Анастасия Евгеньевна Рудь
Original assignee: Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority date: 2020-10-02
Filing date: 2020-10-02
Publication date: 2021-03-01

Abstract

Устройство относится к радиотехнике, а именно к высокочастотным коммутационным устройствам, применяемым в системах связи, и может быть использовано в устройствах определения пеленга для осуществления переключения между антеннами различных диапазонов рабочих частот.Технический результат - обеспечение пеленгации в режиме реального времени в трех диапазонах рабочих частот с углом обзора 360° в каждом из диапазонов с сохранением переходного затухания между выходами и любым из отключенных входов более 60 дБ, при этом реализуется возможность программного изменения коэффициента передачи и подключения источника сигнала калибровки.Для этого в устройство, содержащее первый блок коммутации, введены (N-1) блок коммутации, идентичные первому, и предназначенные для коммутирования трех диапазонов частот, а также (N+1)-й блок коммутации, предназначенный для коммутирования двух диапазонов частот. При этом каждый из N блоков коммутации содержит семь ключей (К1.1-К1.7), три аттенюаттора (АТТ 1.1 - АТТ 1.3), два усилителя (У1.1, 1.2). (N+1)-й блок коммутации содержит шесть (К1.1-К1.6), ключей два аттенюатора (АТТ 1.1,- АТТ 1.2) и два усилителя (У1.1, 1.2).Таким образом, каждый из (N+1) блоков коммутации подключен к антенным входам разных диапазонов, а также к источнику калибровочного сигнала. При этом выходы блоков коммутации (БК1 - БКN) являются соответствующими выходами антенного коммутатора. 2 ил.The device relates to radio engineering, namely to high-frequency switching devices used in communication systems, and can be used in bearing determination devices for switching between antennas of different operating frequency ranges. 360 ° viewing angle in each of the ranges while maintaining the crosstalk between the outputs and any of the disconnected inputs of more than 60 dB, while the possibility of programmatically changing the gain and connecting the calibration signal source is implemented. For this, (N -1) switching unit, identical to the first, and intended for switching three frequency ranges, as well as the (N + 1) -th switching unit, intended for switching two frequency ranges. In this case, each of the N switching units contains seven switches (K1.1-K1.7), three attenuators (ATT 1.1 - ATT 1.3), two amplifiers (U1.1, 1.2). The (N + 1) -th switching unit contains six (K1.1-K1.6) switches, two attenuators (ATT 1.1, - ATT 1.2) and two amplifiers (U1.1, 1.2). Thus, each of (N +1) of the switching units is connected to the antenna inputs of different ranges, as well as to the source of the calibration signal. In this case, the outputs of the switching units (BK1 - BKN) are the corresponding outputs of the antenna switch. 2 ill.

Description

Устройство относится к радиотехнике, а именно к высокочастотным коммутационным устройствам, применяемым в системах связи, и может быть использовано в устройствах определения пеленга для осуществления переключения между антеннами различных диапазонов рабочих частот.The device relates to radio engineering, namely to high-frequency switching devices used in communication systems, and can be used in bearing determination devices for switching between antennas of different operating frequency ranges.

Известен переключатель [1], содержащий линии передачи ВЧ с общим входом и выходами, при этом к выходам на расстоянии четверти длины волны от общей точки линий передачи параллельно подключены управляющие диоды.Known switch [1], containing HF transmission lines with a common input and outputs, while control diodes are connected in parallel to the outputs at a distance of a quarter wavelength from the common point of the transmission lines.

Недостатками данного переключателя являются недостаточный коэффициент развязки между выходом и любым из неподключенных входов.The disadvantages of this switch are insufficient isolation between the output and any of the unconnected inputs.

Известно электронное реле по авторскому свидетельству [2], содержащее цепочку из последовательно соединенных диода и резистора, к общей точке которых подключен источник управляющего напряжения.Known electronic relay according to the copyright certificate [2], containing a chain of series-connected diode and resistor, to the common point of which is connected to a source of control voltage.

Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает функциональных задач, требуемых для переключения высокочастотных каналов.The disadvantage of this device is that it does not provide the functional tasks required for switching high-frequency channels.

Известен переключатель линий передачи сигналов по патенту [3], содержащий линии передачи с входом и выходами, а также элементы коммутации линий с диодами и емкостями, при этом в качестве переключателя используется поляризованное электромагнитное реле, которое подключено тремя своими контактами в разрывы двух выходных линий передачи, где параллельно катушкам реле включены ограничительные диоды, а между выводами катушек и корпусом реле включены фильтрующие емкости, при этом три контакта реле используются для низкочастотного контроля состояния переключающих контактов.Known switch for signal transmission lines according to the patent [3], containing transmission lines with inputs and outputs, as well as elements for switching lines with diodes and capacitors, while a polarized electromagnetic relay is used as a switch, which is connected by three of its contacts to the breaks of two output transmission lines , where limiting diodes are connected in parallel to the relay coils, and filtering capacities are connected between the terminals of the coils and the relay case, while three relay contacts are used for low-frequency monitoring of the state of the switching contacts.

Недостатками данного устройства являются невысокий коэффициент развязки между выходом и любым из неподключенных входов.The disadvantages of this device are the low isolation coefficient between the output and any of the unconnected inputs.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемому, является коммутационное поле (КП) - составная часть устройства, представленного в патенте на полезную модель [4], принятый за прототип.The closest analogue in technical essence to the proposed one is the switching field (CP) - an integral part of the device presented in the utility model patent [4], taken as a prototype.

На фиг. 1 изображена функциональная схема блока коммутации (коммутационного поля) устройства-прототипа, например при количестве входов N = 7, где обозначено:FIG. 1 shows a functional diagram of the switching unit (switching field) of the prototype device, for example, with the number of inputs N = 7, where it is indicated:

БК1 - блок коммутации;BK1 - switching unit;

А1.1 - А1.7 - антенные входы с первого по седьмой соответственно;A1.1 - A1.7 - antenna inputs from the first to the seventh, respectively;

К1.1 - ключ (поляризационное реле) первого антенного входа;K1.1 - key (polarization relay) of the first antenna input;

К1.2 - ключ (поляризационное реле) второго антенного входа;K1.2 - key (polarization relay) of the second antenna input;

К1.3 - ключ (поляризационное реле) третьего антенного входа;K1.3 - key (polarization relay) of the third antenna input;

К1.4 - ключ (поляризационное реле) первого и второго антенных входов;K1.4 - key (polarization relay) of the first and second antenna inputs;

К1.5 - ключ (поляризационное реле) третьего и четвертого антенных входов;K1.5 - key (polarization relay) of the third and fourth antenna inputs;

К1.6 - ключ (поляризационное реле) первой и второй групп антенных входов;K1.6 - key (polarization relay) of the first and second groups of antenna inputs;

К1.7 - ключ (поляризационное реле) выходного сигнала;K1.7 - switch (polarization relay) of the output signal;

К1.8 - ключ (поляризационное реле) четвертого антенного входа;K1.8 - key (polarization relay) of the fourth antenna input;

К1.9 - ключ (поляризационное реле) пятого антенного входа;K1.9 - key (polarization relay) of the fifth antenna input;

К1.10 - ключ (поляризационное реле) шестого антенного входа;K1.10 - key (polarization relay) of the sixth antenna input;

К1.11 - ключ (поляризационное реле) седьмого антенного входа;K1.11 - key (polarization relay) of the seventh antenna input;

К1.12 - ключ (поляризационное реле) пятого и шестого антенных входов;K1.12 - key (polarization relay) of the fifth and sixth antenna inputs;

К1.13 - ключ (поляризационное реле) третьей группы антенных входов и седьмого антенного входа;K1.13 - key (polarization relay) of the third group of antenna inputs and the seventh antenna input;

R1 - R7 - резисторы.R1 - R7 are resistors.

Устройство-прототип является блоком коммутации БК1, рассмотрим пример при N антенных входах А1.1 - А1.N, где N=7. The prototype device is a switching unit BK1, consider an example with N antenna inputs A1.1 - A1N, where N = 7.

БК1 содержит ключи (поляризованные реле) К1.1 - К1.13 и резисторы R1 - R7. BK1 contains keys (polarized relays) K1.1 - K1.13 and resistors R1 - R7.

При этом входы ключей К1.1, К1.2, К1.3, К1.8, К1.9, К1.10, К1.11 подключены к соответствующим антенным входам А1.1 - А1.7. In this case, the inputs of the keys K1.1, K1.2, K1.3, K1.8, K1.9, K1.10, K1.11 are connected to the corresponding antenna inputs A1.1 - A1.7.

Первый выход ключа К1.1 соединен с первым входом ключа К1.4, второй вход которого подсоединен к первому выходу ключа К1.2, второй выход которого через резистор R2 соединен с общей клеммой, к которой через резистор R1 подключен второй выход ключа К1.1. The first output of the key K1.1 is connected to the first input of the key K1.4, the second input of which is connected to the first output of the key K1.2, the second output of which is connected through the resistor R2 to a common terminal to which the second output of the key K1.1 is connected through the resistor R1 ...

Первый выход ключа К1.3 соединен с первым входом ключа К1.5, второй вход которого подсоединен к первому выходу ключа К1.8, второй выход которого через резистор R4 соединен с общей клеммой, к которой через резистор R3 подключен второй выход ключа К1.3. The first output of the key K1.3 is connected to the first input of the key K1.5, the second input of which is connected to the first output of the key K1.8, the second output of which is connected through the resistor R4 to a common terminal, to which the second output of the key K1.3 is connected through the resistor R3. ...

Выходы ключей К1.4 и К1.5 соединены с соответствующими входами ключа К1.6.The outputs of the K1.4 and K1.5 keys are connected to the corresponding inputs of the K1.6 key.

Первый выход ключа К1.9 соединен с первым входом ключа К1.12, второй вход которого подсоединен к первому выходу ключа К1.10, второй выход которого через резистор R6 соединен с общей клеммой, к которой через резистор R5 подключен второй выход ключа К1.9. The first output of the key K1.9 is connected to the first input of the key K1.12, the second input of which is connected to the first output of the key K1.10, the second output of which is connected through the resistor R6 to a common terminal to which the second output of the key K1.9 is connected through the resistor R5. ...

Первый выход ключа К1.11 соединен со вторым входом ключа К1.13, первый вход которого подсоединен к выходу ключа К1.12. Второй выход ключа 1.11 через резистор R7 соединен с общей клеммой. The first output of the key K1.11 is connected to the second input of the key K1.13, the first input of which is connected to the output of the key K1.12. The second output of the key 1.11 through a resistor R7 is connected to the common terminal.

Выходы ключей К1.6 и К1.13 соединены соответственно с первым и вторым входами ключа К1.7, выход которого является выходом устройства. The outputs of the keys K1.6 and K1.13 are connected respectively to the first and second inputs of the key K1.7, the output of which is the output of the device.

Устройство-прототип работает следующим образом. The prototype device works as follows.

При соответствующем подключении каждого из ключей (поляризованных реле) К1.1 - К1.13 к источнику питания +27 В (на схеме не показан) в положительной или отрицательной полярности напряжения, происходит требуемое переключение ключей между соответствующим антенным входом и общим выходом.With the appropriate connection of each of the keys (polarized relays) K1.1 - K1.13 to a +27 V power supply (not shown in the diagram) in positive or negative voltage polarity, the required switching of the keys occurs between the corresponding antenna input and the common output.

Недостатком устройства-прототипа является возможность работы только с одной из семи подключенных антенн, что в свою очередь исключает возможность осуществления пеленга на 360°. При этом также отсутствует возможность программного управления коэффициентом передачи и подключения сигнала калибровки.The disadvantage of the prototype device is the ability to work with only one of the seven connected antennas, which in turn excludes the possibility of 360 ° bearing. At the same time, there is also no possibility of programmatic control of the transmission coefficient and connection of the calibration signal.

Задача предлагаемого устройства состоит в обеспечении пеленгации в режиме реального времени в трех диапазонах рабочих частот с углом обзора 360° в каждом из диапазонов с сохранением переходного затухания между выходами и любым из отключенных входов более 60 дБ, при этом реализуется возможность программного изменения коэффициента передачи и подключения источника сигнала калибровки.The task of the proposed device is to provide direction finding in real time in three ranges of operating frequencies with a viewing angle of 360 ° in each of the ranges while maintaining the crosstalk between the outputs and any of the disconnected inputs of more than 60 dB, while realizing the possibility of programmatically changing the transmission coefficient and connecting source of the calibration signal.

Для решения поставленной задачи в антенный коммутатор, включающий первый блок коммутации, содержащий семь ключей, первые входы первого, второго и третьего ключей подсоединены к первому, второму и третьему антенным входам соответственно; выход шестого ключа соединен с первым входом седьмого ключа, выход которого является выходом первого блока коммутации и первым выходом антенного коммутатора, согласно полезной модели, введены (N-1) блоки коммутации, идентичные первому, и предназначенные для коммутирования трех диапазонов частот, в каждом из которых выход первого ключа через последовательно соединенные первый аттенюатор и первый усилитель соединен с первым входом шестого ключа, второй выход четвертого ключа соединен со вторым входом второго ключа, выход которого через последовательно соединенные второй аттенюатор и второй усилитель соединен со вторым входом шестого ключа, первый выход пятого ключа соединен с входом четвертого ключа, первый выход которого соединен со вторым входом первого ключа; второй выход пятого ключа через последовательно соединенные третий ключ и третий аттенюатор подключен ко второму входу седьмого ключа; а также (N+1)-й блок коммутации, предназначенный для коммутирования двух диапазонов частот и состоящий из семи ключей, входы первого и второго ключей подсоединены к первому и второму антенным входам соответственно; выход первого ключа через последовательно соединенные первый аттенюатор и первый усилитель соединен с первым входом шестого ключа; второй выход четвертого ключа через последовательно соединенные второй ключ, второй аттенюатор и второй усилитель соединен со вторым входом шестого ключа, выход которого соединен с первым входом седьмого ключа, первый выход пятого ключа соединен с входом четвертого ключа, первый выход которого соединен со вторым входом первого ключа, второй выход пятого ключа через первый резистор соединен с общей клеммой, к которой через второй резистор подключен второй вход седьмого ключа, выход которого является выходом (N+1)-го блока коммутации и (N+1)-м выходом антенного коммутатора, кроме того, входы пятых ключей всех (N+1) блоков коммутации объединены и являются входом для калибровочного сигнала.To solve the problem in the antenna switch, including the first switching unit containing seven keys, the first inputs of the first, second and third keys are connected to the first, second and third antenna inputs, respectively; the output of the sixth key is connected to the first input of the seventh key, the output of which is the output of the first switching unit and the first output of the antenna switch, according to the utility model, (N-1) switching units are introduced, identical to the first, and designed for switching three frequency ranges, in each of which the output of the first switch through the series-connected first attenuator and the first amplifier is connected to the first input of the sixth switch, the second output of the fourth switch is connected to the second input of the second switch, the output of which is connected to the second input of the sixth switch through the series-connected second attenuator and the second amplifier, the first output of the fifth the key is connected to the input of the fourth key, the first output of which is connected to the second input of the first key; the second output of the fifth switch is connected to the second input of the seventh switch through the third switch connected in series and the third attenuator; and also the (N + 1) th switching unit, designed for switching two frequency ranges and consisting of seven keys, the inputs of the first and second keys are connected to the first and second antenna inputs, respectively; the output of the first switch through a series-connected first attenuator and the first amplifier is connected to the first input of the sixth switch; the second output of the fourth key through the series-connected second key, the second attenuator and the second amplifier is connected to the second input of the sixth key, the output of which is connected to the first input of the seventh key, the first output of the fifth key is connected to the input of the fourth key, the first output of which is connected to the second input of the first key , the second output of the fifth key through the first resistor is connected to a common terminal, to which the second input of the seventh key is connected through the second resistor, the output of which is the output of the (N + 1) -th switching unit and the (N + 1) -th output of the antenna switch, except Moreover, the inputs of the fifth switches of all (N + 1) switching units are combined and are the input for the calibration signal.

Заявляемый антенный коммутатор содержит N идентичных блоков коммутации БК1 - БКN, предназначенных для коммутирования трех диапазонов частот. (N+1)-й блок коммутации предназначен для коммутирования двух диапазонов частот и отличается от построения предыдущих N блоков коммутации.The inventive antenna switch contains N identical switching units BK1 - BKN, intended for switching three frequency ranges. The (N + 1) -th switching unit is intended for switching two frequency ranges and differs from the construction of the previous N switching units.

Рассмотрим схему предлагаемого устройства с шестью блоками коммутации, причем пять из них (N=5) предназначены для переключения трех разных диапазонов частот, а шестой (N+1)=6 - для переключения двух разных диапазонов частот.Consider the scheme of the proposed device with six switching units, five of them (N = 5) are intended for switching three different frequency ranges, and the sixth (N + 1) = 6 - for switching two different frequency ranges.

На фиг. 2 изображена структурная схема предлагаемого устройства, где обозначено:FIG. 2 shows a block diagram of the proposed device, where it is indicated:

БК1 - БК6 - первый - шестой блоки коммутации;BK1 - BK6 - the first - sixth switching units;

А1.1 - А1.3 - первый-третий антенные входы (разные диапазоны рабочих частот) первого блока коммутации БК1;A1.1 - A1.3 - the first-third antenna inputs (different ranges of operating frequencies) of the first switching unit BK1;

К1.1 - К1.7 - первый - седьмой ключи первого блока коммутации БК1;K1.1 - K1.7 - the first - seventh keys of the first switching unit BK1;

АТТ1.1 - АТТ1.3 - первый - третий управляемые аттенюаторы с изменяемым коэффициентом аттенюации первого блока коммутации БК1;ATT1.1 - ATT1.3 - the first - third controlled attenuators with a variable attenuation coefficient of the first switching unit BK1;

У1.1, У1.2 - первый и второй управляемые усилители с изменяемым коэффициентом усиления первого блока коммутации БК1;U1.1, U1.2 - the first and second controlled amplifiers with a variable gain of the first switching unit BK1;

А2.1 - А2.3 - первый - третий антенные входы (разные диапазоны рабочих частот) второго блока коммутации БК2;A2.1 - A2.3 - first - third antenna inputs (different ranges of operating frequencies) of the second switching unit BK2;

К2.1 - К2.7 - первый - седьмой ключи второго блока коммутации БК2;K2.1 - K2.7 - the first - seventh keys of the second switching unit BK2;

АТТ2.1 - АТТ2.3 - первый - третий аттенюаторы второго блока коммутации БК2;ATT2.1 - ATT2.3 - the first - third attenuators of the second switching unit BK2;

У2.1, У2.2 - первый и второй усилители второго блока коммутации БК2;U2.1, U2.2 - the first and second amplifiers of the second switching unit BK2;

А5.1 - А5.3 - первый - третий антенные входы (разные диапазоны рабочих частот) пятого блока коммутации БК5;А5.1 - А5.3 - first - third antenna inputs (different ranges of operating frequencies) of the fifth switching unit BK5;

К5.1 - К5.7 - первый - седьмой ключи пятого блока коммутации БК5;K5.1 - K5.7 - the first - seventh keys of the fifth switching unit BK5;

АТТ5.1-АТТ5.3 - первый - третий аттенюаторы пятого блока коммутации БК5;ATT5.1-ATT5.3 - the first - third attenuators of the fifth switching unit BK5;

У5.1, У5.2 - первый и второй усилители пятого блока коммутации БК5.U5.1, U5.2 - the first and second amplifiers of the fifth switching unit BK5.

А6.1, А6.2 - первый и второй антенные входы (разные диапазоны рабочих частот) шестого блока коммутации БК6;A6.1, A6.2 - the first and second antenna inputs (different ranges of operating frequencies) of the sixth switching unit BK6;

К6.1, К6.2, К6.4 - К6.7 - первый, второй, четвертый - седьмой ключи шестого блока коммутации БК6;K6.1, K6.2, K6.4 - K6.7 - the first, second, fourth - seventh keys of the sixth switching unit BK6;

АТТ6.1, АТТ6.2 - первый и второй аттенюаторы шестого блока коммутации БК6;ATT6.1, ATT6.2 - the first and second attenuators of the sixth switching unit BK6;

У6.1, У6.2 - первый и второй усилители шестого блока коммутации БК6;U6.1, U6.2 - the first and second amplifiers of the sixth switching unit BK6;

R1, R2 - резисторы шестого блока коммутации БК6.R1, R2 - resistors of the sixth switching unit BK6.

Входы пятых ключей К1.5, К2.5, К3.5, К4.5, К5.5 и К6.5 каждого блока коммутации БК1 - БК6 соединены между собой и являются входом антенного коммутатора для калибровочного сигнала.The inputs of the fifth keys K1.5, K2.5, K3.5, K4.5, K5.5 and K6.5 of each switching unit BK1 - BK6 are interconnected and are the input of the antenna switch for the calibration signal.

Поскольку пять (N=5) блоков коммутации идентичны и предназначены для коммутирования трех диапазонов частот, рассмотрим их построение на примере первого блока БК1.Since five (N = 5) switching units are identical and are intended for switching three frequency ranges, consider their construction using the example of the first BK1 unit.

Первые входы первого К1.1, второго К1.2 и третьего К1.3 ключей подсоединены к первому А1.1, второму А1.2 и третьему А1.3 антенным входам соответственно.The first inputs of the first K1.1, the second K1.2 and the third K1.3 keys are connected to the first A1.1, the second A1.2 and the third A1.3 antenna inputs, respectively.

Выход первого ключа К1.1 через последовательно соединенные первый аттенюатор АТТ1.1 и первый усилитель У1.1 соединен с первым входом шестого ключа К1.6.The output of the first switch K1.1 through the series-connected first attenuator ATT1.1 and the first amplifier U1.1 is connected to the first input of the sixth switch K1.6.

Первый выход четвертого ключа К1.4 соединен со вторым входом первого ключа К1.1. Второй выход четвертого ключа К1.4 соединен со вторым входом второго ключа К1.2, выход которого через последовательно соединенные второй аттенюатор АТТ1.2 и второй усилитель У1.2 соединен со вторым входом шестого ключа К1.6.The first output of the fourth key K1.4 is connected to the second input of the first key K1.1. The second output of the fourth key K1.4 is connected to the second input of the second key K1.2, the output of which is connected through the series-connected second attenuator ATT1.2 and the second amplifier U1.2 to the second input of the sixth key K1.6.

Первый выход пятого ключа К1.5 соединен с входом четвертого ключа К1.4. Второй выход пятого ключа К1.5 через последовательно соединенные третий ключ К1.3 и третий аттенюатор АТТ1.3 подключен ко второму входу седьмого ключа К1.7, первый вход которого подсоединен к выходу шестого ключа К1.6. Выход седьмого ключа К1.7 является выходом первого блока коммутации БК1 и первым выходом антенного коммутатора.The first output of the fifth key K1.5 is connected to the input of the fourth key K1.4. The second output of the fifth key K1.5 through the series-connected third key K1.3 and the third attenuator ATT1.3 is connected to the second input of the seventh key K1.7, the first input of which is connected to the output of the sixth key K1.6. The output of the seventh key K1.7 is the output of the first switching unit BK1 and the first output of the antenna switch.

В шестом (N+1)-ом, N=6) блоке коммутации БК6 первые входы первого К6.1 и второго К6.2 ключей подсоединены к первому А6.1 и второму А6.2 антенным входам соответственно.In the sixth (N + 1) th, N = 6) switching unit BK6, the first inputs of the first K6.1 and second K6.2 keys are connected to the first A6.1 and the second A6.2 antenna inputs, respectively.

Выход первого ключа К6.1 через последовательно соединенные первый аттенюатор АТТ6.1 и первый усилитель У6.1 соединен с первым входом шестого ключа К6.6, выход которого соединен с первым входом седьмого ключа К6.7, второй вход которого через второй резистор R2 подключен к общей клемме. Выход седьмого ключа К6.7 является выходом шестого блока коммутации БК6 и шестым выходом антенного коммутатора. Первый выход четвертого ключа К6.4 соединен со вторым входом первого ключа К6.1. Второй выход четвертого ключа К6.4 через последовательно соединенные второй ключ К6.2, второй аттенюатор АТТ6.2 и второй усилитель У6.2 соединен со вторым входом шестого ключа К6.6. При этом второй выход пятого ключа К6.5 через первый резистор R1 подключен к общей клемме. The output of the first key K6.1 through the series-connected first attenuator ATT6.1 and the first amplifier U6.1 is connected to the first input of the sixth key K6.6, the output of which is connected to the first input of the seventh key K6.7, the second input of which is connected through the second resistor R2 to the common terminal. The output of the seventh key K6.7 is the output of the sixth switching unit BK6 and the sixth output of the antenna switch. The first output of the fourth key K6.4 is connected to the second input of the first key K6.1. The second output of the fourth key K6.4 through the series-connected second key K6.2, the second attenuator ATT6.2 and the second amplifier U6.2 is connected to the second input of the sixth key K6.6. In this case, the second output of the fifth key K6.5 is connected to the common terminal through the first resistor R1.

Таким образом, каждый из (N+1) блоков коммутации подключен к антенным входам разных диапазонов, а также к источнику калибровочного сигнала (на фиг. 2 не показан). При этом выходы блоков коммутации являются соответствующими выходами антенного коммутатора. Thus, each of the (N + 1) switching units is connected to the antenna inputs of different ranges, as well as to the source of the calibration signal (not shown in Fig. 2). In this case, the outputs of the switching units are the corresponding outputs of the antenna switch.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

В предлагаемом устройстве реализуется возможность работы в трех диапазонах рабочих частот, при этом в первых пяти блоках коммутации осуществляется переключение между тремя диапазонами частот, а в шестом БК6 коммутируются два диапазона. Пять блоков коммутации БК1 - БК5 и БК6 конструктивно расположены таким образом, чтобы в каждом из трех диапазонов рабочих частот охватывать 360°. А пятый блок коммутации БК5, состоящий также из 3 диапазонов, но предназначенный для подключения антенн с круговыми диаграммами направленности, работает постоянно, поэтапно переключая диапазоны рабочих частот, благодаря чему возможен мониторинг (сканирование) эфира в режиме реального времени. При обнаружении сигнала в одном из диапазонов работы пятого блока коммутации БК5 осуществляется переключение в БК1 - БК4 и БК6 на диапазон, в котором обнаружен сигнал. После переключения блоков БК1 - БК4 и БК6 на нужный диапазон рабочих частот происходит прием и обработка высокочастотного сигнала для определения пеленга и проведения технического анализа обнаруженного сигнала. Однако для работы в третьем диапазоне используются антенны с более широкой диаграммой направленности, чем в первых двух диапазонах. Это обеспечивает возможность производить пеленг на 360° четырьмя антеннами.The proposed device implements the ability to work in three ranges of operating frequencies, while in the first five switching units, switching between three frequency ranges is carried out, and in the sixth BK6, two ranges are switched. Five switching units BK1 - BK5 and BK6 are structurally arranged in such a way as to cover 360 ° in each of the three operating frequency ranges. And the fifth switching unit BK5, also consisting of 3 bands, but designed to connect antennas with circular radiation patterns, works constantly, gradually switching operating frequency ranges, which makes it possible to monitor (scan) the air in real time. When a signal is detected in one of the operating ranges of the fifth switching unit BK5, switching to BK1 - BK4 and BK6 is carried out to the range in which the signal is detected. After switching blocks BK1 - BK4 and BK6 to the desired operating frequency range, a high-frequency signal is received and processed to determine the bearing and conduct a technical analysis of the detected signal. However, for operation in the third band, antennas with a wider radiation pattern are used than in the first two bands. This allows for 360 ° bearing with four antennas.

Приведем описание работы блоков коммутации на примере БК1. Let us give a description of the operation of the switching units using the example of BC1.

Первый блок коммутации БК1 имеет два режима работы «работа» и «калибровка». В режиме «калибровка» на вход ключа К1.5 приходит сигнал калибровки, затем данный ключ поэтапно переключается на вход ключа К1.4 для калибровки первого и второго диапазона и на вход ключа К1.3 для калибровки тракта для третьего диапазона. Для калибровки первого диапазона сигнал с первого выхода К1.4 поступает на второй вход ключа К1.1 с выхода которого последовательно поступает на АТТ1.1, У1.1 и первый вход ключа К1.6, с выхода которого сигнал поступает на первый вход ключа К1.7 и далее на выход 1 устройства. Для калибровки второго диапазона сигнал со второго выхода К1.4 поступает на второй вход ключа К1.2 с выхода которого сигнал последовательно поступает на АТТ1.2, У1.2 и второй вход ключа К1.6, с выхода которого сигнал поступает на первый вход ключа К1.7 и далее на выход 1 устройства. Для калибровки третьего диапазона сигнал со второго выхода К1.5 поступает на второй вход ключа К1.3, с выхода которого сигнал последовательно поступает на АТТ1.3 и второй вход ключа К1.7 и далее на выход 1 устройства. После выполнения калибровки происходит выбор коэффициентов аттенюации в аттенюаторах АТТ1.1 - АТТ1.3 и коэффициентов усиления в усилителях У1.1 и У1.2.The first switching unit BK1 has two modes of operation "work" and "calibration". In the "calibration" mode, a calibration signal arrives at the input of the K1.5 key, then this key is gradually switched to the input of the K1.4 key to calibrate the first and second ranges and to the input of the K1.3 key to calibrate the path for the third range. To calibrate the first range, the signal from the first output K1.4 is fed to the second input of the K1.1 key, from the output of which it is sequentially fed to ATT1.1, U1.1 and the first input of the K1.6 key, from the output of which the signal is fed to the first input of the K1 key .7 and further to output 1 of the device. To calibrate the second range, the signal from the second output K1.4 is fed to the second input of the key K1.2, from the output of which the signal is sequentially fed to ATT1.2, U1.2 and the second input of the key K1.6, from the output of which the signal is fed to the first input of the key K1.7 and further to output 1 of the device. To calibrate the third range, the signal from the second output K1.5 is fed to the second input of the K1.3 key, from the output of which the signal is sequentially fed to ATT1.3 and the second input of the K1.7 key and then to the output 1 of the device. After performing the calibration, the attenuation coefficients in the ATT1.1 - ATT1.3 attenuators and the amplification coefficients in the U1.1 and U1.2 amplifiers are selected.

После калибровки устройство переходит в режим «работа» (приема и пеленгации сигнала из эфира). Данный режим идентичен режиму калибровка с той разницей, что сигнал с антенн А1.1 - А1.3, отвечающих за соответствующие диапазоны частот, сразу поступает на первые входы ключей К1.1 - К1.3, а ключи К1.4 и К1.5 не задействованы.After calibration, the device switches to the "operation" mode (reception and direction finding of the signal from the air). This mode is identical to the calibration mode with the difference that the signal from the A1.1 - A1.3 antennas, which are responsible for the corresponding frequency ranges, immediately goes to the first inputs of the K1.1 - K1.3 keys, and the K1.4 and K1.5 keys not involved.

Остальные блоки коммутации работают аналогично.The rest of the switching units work in the same way.

Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить пеленгацию в режиме реального времени в трех диапазонах рабочих частот с углом обзора 360° в каждом из диапазонов с сохранением переходного затухания между выходами и любым из отключенных входов более 60 дБ. При этом реализуется возможность программного изменения коэффициента передачи и подключения источника сигнала калибровки.The proposed technical solution makes it possible to provide direction finding in real time in three ranges of operating frequencies with a viewing angle of 360 ° in each of the ranges while maintaining the crosstalk between the outputs and any of the disabled inputs of more than 60 dB. In this case, the possibility of programmatically changing the transmission coefficient and connecting the source of the calibration signal is realized.

Сохранение переходного затухания обеспечивается изоляционным сопротивлением применяемых ключей и усилителя, а изменение коэффициента передачи обеспечивается в процессе работы аттенюаторов.The preservation of the crosstalk is provided by the insulating resistance of the switches and the amplifier used, and the change in the transmission coefficient is ensured during the operation of the attenuators.

В качестве ключей могут быть использованы, например, высокочастотные ключи РЕ42540 фирмы PeregrineSemiconductor, в качестве усилителей У1.1, У1.2, У2.1, У2.2, У5.1, У5.2, У6.1 и У6.2 могут быть использованы, например, усилители LT5514 фирмы LinearTechnology, в качестве аттенюаторов АТТ1.1-АТТ1.3, АТТ2.1-АТТ2.3, АТТ5.1-АТТ5.3, АТТ6.1 и АТТ6.2 могут быть применены, например, цифровые аттенюаторы РЕ43704 фирмы PeregrineSemiconductor.As keys can be used, for example, high-frequency keys PE42540 from Peregrine Semiconductor, as amplifiers U1.1, U1.2, U2.1, U2.2, U5.1, U5.2, U6.1 and U6.2 can can be used, for example, amplifiers LT5514 from LinearTechnology, as attenuators ATT1.1-ATT1.3, ATT2.1-ATT2.3, ATT5.1-ATT5.3, ATT6.1 and ATT6.2 can be used, for example, digital attenuators PE43704 from Peregrine Semiconductor.

Источники информацииSources of information

1. Высотский Б.Ф. «Основы проектирования микроэлектронной аппаратуры». - М.: Советское радио, 1978. - с. 74, рис. 2.291. Vysotsky B.F. "Fundamentals of designing microelectronic equipment." - M .: Soviet radio, 1978. - p. 74, fig. 2.29

2. А.с. №307514, H03K 17/04 с приоритетом от 8 января 1969 г.2.A.S. No. 307514, H03K 17/04 with priority dated January 8, 1969

3. Патент РФ на полезную модель №130167 от 10.07.20133. RF patent for utility model No. 130167 dated 10.07.2013

4. Патент РФ на полезную модель №147528 от 10.11.2014.4. RF patent for utility model No. 147528 dated 10.11.2014.

Claims

Антенный коммутатор, включающий первый блок коммутации, содержащий семь ключей, первые входы первого, второго и третьего ключей подсоединены к первому, второму и третьему антенным входам соответственно; выход шестого ключа соединен с первым входом седьмого ключа, выход которого является выходом первого блока коммутации и первым выходом антенного коммутатора, отличающийся тем, что введены (N-1) блоки коммутации, идентичные первому, и предназначенные для коммутирования трех диапазонов частот, в каждом из которых выход первого ключа через последовательно соединенные первый аттенюатор и первый усилитель соединен с первым входом шестого ключа, второй выход четвертого ключа соединен со вторым входом второго ключа, выход которого через последовательно соединенные второй аттенюатор и второй усилитель соединен со вторым входом шестого ключа, первый выход пятого ключа соединен с входом четвертого ключа, первый выход которого соединен со вторым входом первого ключа; второй выход пятого ключа через последовательно соединенные третий ключ и третий аттенюатор подключен ко второму входу седьмого ключа; а также (N+1)-й блок коммутации, предназначенный для коммутирования двух диапазонов частот и состоящий из семи ключей, входы первого и второго ключей подсоединены к первому и второму антенным входам соответственно; выход первого ключа через последовательно соединенные первый аттенюатор и первый усилитель соединен с первым входом шестого ключа; второй выход четвертого ключа через последовательно соединенные второй ключ, второй аттенюатор и второй усилитель соединен со вторым входом шестого ключа, выход которого соединен с первым входом седьмого ключа, первый выход пятого ключа соединен с входом четвертого ключа, первый выход которого соединен со вторым входом первого ключа, второй выход пятого ключа через первый резистор соединен с общей клеммой, к которой через второй резистор подключен второй вход седьмого ключа, выход которого является выходом (N+1)-го блока коммутации и (N+1)-м выходом антенного коммутатора, кроме того, входы пятых ключей всех (N+1) блоков коммутации объединены и являются входом для калибровочного сигнала.An antenna switch including a first switching unit containing seven switches, the first inputs of the first, second and third switches are connected to the first, second and third antenna inputs, respectively; the output of the sixth key is connected to the first input of the seventh key, the output of which is the output of the first switching unit and the first output of the antenna switch, characterized in that (N-1) switching units are introduced, identical to the first, and intended for switching three frequency ranges, in each of which the output of the first switch through the series-connected first attenuator and the first amplifier is connected to the first input of the sixth switch, the second output of the fourth switch is connected to the second input of the second switch, the output of which is connected to the second input of the sixth switch through the series-connected second attenuator and the second amplifier, the first output of the fifth the key is connected to the input of the fourth key, the first output of which is connected to the second input of the first key; the second output of the fifth switch is connected to the second input of the seventh switch through the third switch connected in series and the third attenuator; and also the (N + 1) th switching unit, designed for switching two frequency ranges and consisting of seven keys, the inputs of the first and second keys are connected to the first and second antenna inputs, respectively; the output of the first switch through a series-connected first attenuator and the first amplifier is connected to the first input of the sixth switch; the second output of the fourth key through the series-connected second key, the second attenuator and the second amplifier is connected to the second input of the sixth key, the output of which is connected to the first input of the seventh key, the first output of the fifth key is connected to the input of the fourth key, the first output of which is connected to the second input of the first key , the second output of the fifth key through the first resistor is connected to a common terminal, to which the second input of the seventh key is connected through the second resistor, the output of which is the output of the (N + 1) -th switching unit and the (N + 1) -th output of the antenna switch, except Moreover, the inputs of the fifth switches of all (N + 1) switching units are combined and are the input for the calibration signal.