Схема питания PIN-диодов в антенном переключателе

КРАМ

Вопрос даже не о самой схеме, а о дросселе в цепи питания PIN-диода. PIN-диод включен последовательно в сигнальной линии. Питание диода в стандартном исполнении осуществляется через дроссели (один дроссель на общий, другой к источнику питания диода).

И тут возникла засада. Частота работы устройства 13 МГц. Требуемый импеданс дросселей примерно 3...4 кОм минимум (они по переменке включены параллельно, то есть суммарный шунтирующий импеданс будет в 2 раза меньше).
Все широко используемые дроссели с таким теоретическим импедансом (33...47 мкГн) имеют собственный резонанс в районе 15 МГц. То есть непригодны от слова совсем.
Я уже голову сломал что можно применить....

Реклама

vlasovzloy

А что например мешает запитать через резистор?

Реклама

Krismi70

старый вариант - второй дроссель 4,7 мкГн

КРАМ

[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4680008#p4680008"]А что например мешает запитать через резистор?[/uquote]
Имеется входное общее питание 24 В и потребный ток диода 25 мА.
Такшта резистор будет, но он ничего не решает...

Реклама

Pablo Escobar

PiN Hi Power коммутатор

PiN Band Pass Filter коммутатор в немецком проф оборудовании

PiN Att в немецком проф оборудовании

Реклама

khach

Или набирать дроссель из 2-3 последовательно с разной резонансной частотой, или ставить дроссель на микротороиде ферритовом-у них значительного резонанса просто нет за счет поглощения ВЧ на частотах выше рабочих частот феррита. Ну или конусные индуктивности сверхширокополосные, но это на СВЧ только надо.

Реклама

КРАМ

[uquote="khach",url="/forum/viewtopic.php?p=4686410#p4686410"]Или набирать дроссель из 2-3 последовательно.[/uquote]
Сейчас, чтобы как то закрыть проблему, ставлю по 8 последовательных BLM21 1кОм. Что характерно, даташит обещает 1 кОм модуля импеданса на 100 МГц, но nanoVNA показывает 5 кОм. Зато на частоте 13,56 МГц вместо примерно 500 Ом получаем в 4 раза меньше. Такое ощущение, что это не мюратовский BLM21, а какое то китайское поделие.

khach

Какая ВЧ мощность и какой рабочий ток открытых диодов? А то на нижних фото маломощные диоды и малая ВЧ мощность- там хоть через резистор управляй, а на другом фото коммутатор- ватт на 50 100 как минимум, там по несколько сотен миллиампер на диод летит, ну и дросселя совсем другие по конструкции.

КРАМ

Мощность максимум 5 Ватт.
Ток диодов 25 мА.
Закрываю реверсом полярности 12 Вольт.

khach

25ма значит насыщение по току почти точно не будет. К сожалению частота не очень хорошая, поэтому скорее всего надо два дросселя последовательно лепить если серия большая. По принципу как у этих Bias-T (без лишних элементов конечно).

Неплохо вот такие дросселя себя ведут как ближайшие к ВЧ части.

HF coil.jpg: (96.85 КБ) 69 скачиваний

КРАМ

[uquote="khach",url="/forum/viewtopic.php?p=4686936#p4686936"]25 ма значит насыщение по току почти точно не будет.[/uquote]
MA4P1250

khach

Поэтому и спросил- ток рабочий диодов выбирает разработчик. А он может быть весьма разный. А от постояного тока сердечник мелких дросселей, тем более на ВЧ феррите без резонансов в области десятков МГц, легко входит в насыщение. Поэтому по уму нужен мостик RLC c возможностью подмагничивания постоянным током и снимать характеристику дросселя на рабочих токах. И если RLC c током до 100 ма еще можно найти, то с более высокими токами- проблема большая.

AlexS4

а почему именно диодный коммутатор? вроде 13MHz можно хоть fet коммутировать

длительность/скважность импульсов управления?

и почему коммутируется 5W вч а не их вкачивание/усиление?

КРАМ

[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4687611#p4687611"]и почему коммутируется 5W вч а не их вкачивание/усиление?[/uquote]
Потому что:
1. Это антенный переключатель предназначенный крутить фазу на 180 градусов у одного канала относительно другого.
2. Это HF RFID ридер ISO15693 с дальностью до 1 метра. Из этого следуют чрезвычайные требования к фазовому шуму передатчика в районе поднесущей 423 кГц. Любой логический вентиль на пути сигнала - это беда. Триггер Шмитта вообще табу и харам.
Опять же делать два канала приемопередатчика по сравнению с делителем мощности и фазовращателем на 180 градусов - странная идея.
Вот фото ридера и коммутатора. Белым на ридере отмечен приемопередатчик, который должен быть удвоен без коммутатора.

[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4687611#p4687611"]а почему именно диодный коммутатор? вроде 13MHz можно хоть fet коммутировать?[/uquote]
Увы, на частоте 13 МГц ничего хорошего с мосфетами вы не получите. Даже ключ работающий в передатчике - это нетривиальный выбор. А уж аналоговый ключ на 5 Ватт в 50-омном тракте - и подавно.

khach

Раз частота передатчика жестко фиксированная, то можно PiN диоды питать через параллельный резонансный контур с очень высоким импедансом на резонансе. Конечно прийдется на схему триммерные конденсаторы добавлять для подстройки резонанса и проверит сердечники чтобы резонанс не уходил от подмагничивания постоянкой. Ну и фронтами импульса надо будет разобраться- там задержки могут быть интересные из за контура, пока в нем фаза сигнала перевернется.

КРАМ

[uquote="khach",url="/forum/viewtopic.php?p=4687750#p4687750"]пока в нем фаза сигнала перевернется.[/uquote] Полоса сигнала в переключателе примерно 900 МГц (2*423 кГц при одной поднесущей и 2*483 кГц при двух). Хотя несущая и кварцована с точностью туда-сюда 7 Гц. Это соответствует добротности 20. Какой должен быть Roe контура, чтобы получить искомое подавление?

Сейчас nanoVNA показывает КСВ по входу 1,03, по выходу без переключателя 1,04, по выходу с переключателем 1,25. Это следствие этих самых дросселей. Причем полоса гораздо шире 2 МГц. На экране при обзоре 2 МГц просто прямая почти горизонтальная линия КСВ.

AlexS4

чет торможу, несходится картинка у меня 5W 50ohm
>>> (5*50)**.5
15.811388300841896 (V)
>>> (5/50)**.5
0.31622776601683794 (A)

25mA это на порядок+ меньше ? (на 2+ порядка меньшая мощность)

КРАМ

[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4688240#p4688240"]чет торможу, несходится картинка
25mA это на порядок+ меньше ? (на 2+ порядка меньшая мощность)[/uquote]
Для того, чтобы она сошлась, нужно прочитать про PIN диоды.
Это не просто диод. Это ВЧ резистивный диод.

AlexS4

забавно, не проектировал такие коммутаторы, но пользовался и даж чинил не зная что не понимаю как они работают

https://www.ieee.li/pdf/essay/pin-diode ... switch.pdf

Asmodey

А если сделать так как деды делали когда у них ферритовых бусин еще не было? Резистор в параллель дросселю, дабы зарезать добротность возможной колебательной системы. Достаточно будет сопротивления на порядок выше индуктивного сопротивления дросселя.