Р ис.29.31.Структура р-I-n-диода

Поэтому если к диоду одновременно приложить смещение и достаточно малое переменное напряжение высокочастотного сигнала, то для последнего диод будет вести себя по-разному в зависимости от полярности смещения: при прямом смещении диод обладает малым активным сопротивлением R₊ (несколько Ом) и его можно представить в виде эквивалентной схемы (рис.29.31.б), где L_S учитывает индуктивность выводов диода; при обратном смещении активное сопротивление диода R_- достаточно велико (несколько кОм) и его можно представить в виде эквивалентной схемы (рис.29.31.в), где С₁ учитывает общую емкость диода в этом состоянии (обычно величина С₁ = 0,3...1 пФ). В настоящее время разработано большое число конструкций p-i-n диодов, предназначенных для работы в разных типах линий передачи при различных уровнях передаваемой мощности. На основе p-i-n диодов строятся схемы переключателей, устройств, имеющих одно входное плечо и несколько выходных. Прикладывая прямое или обратное смещение к p-i-n диодам, удается высокочастотный сигнал, подаваемый на вход переключателя, передать полностью в одно (любое) из выходных плеч. Существуют схемы переключателей с параллельным включением диодов. Рассмотрим построение проходного дискретного фазовращателя на p-i-n диодах. Это устройство, в котором в результате воздействия управляющего сигнала на один или несколько p-i-n диодов происходит скачкообразное изменение вносимого фазового сдвига для распространяющейся волны без изменения ее амплитуды. Как правило, такой фазовращатель позволяет изменять вносимый фазовый сдвиг в пределах от 0 до 2π с дискретом δφ. При этом число различных фазовых состояний р=2π/δφ, а вносимый фазовый сдвиг в k-м состоянии равен Δφ_k =kδφ, где к= 0,1…, р-1. Фазовращатель можно построить, например, в виде каскадного соединения m проходных фазовращателей (рис.29.32), каждый из которых создает лишь два значения вносимого фазового сдвига 0 или π/2^q-1, где q= 1, 2,…m. Количество каскадов можно определить по формуле m= log₂ [2π/Δφ].

Р ис.29.32. Каскадное соединение m проходных фазовращателей

На рис.29.33 показана эквивалентная схема дискретного фазовращателя на переключаемых отрезках линии.

Р ис.29.33. Эквивалентная схема дискретного фазовращателя на переключаемых отрезках линии

Схема обеспечивает два значения вносимого фазового сдвига. Она состоит из двух отрезков линии разной длины l₁ и l₂. подключаемых к основной линии с помощью двух двухканальных переключателей на p-i-n диодах. Если к диодам D₁ и D₂ приложено прямое, а к диодам D₃ и D₄ обратное смещение, то высокочастотный сигнал со входа фазовращателя поступает на его выход через отрезок l₁ , а при изменении смещения на всех диодах - через отрезок l₂ .В этом случае при изменении смещения на диодах вносимый фазовый сдвиг изменяется на величину 2π(l₂-l₁)/λ, т.е., подбирая длину отрезков, можно обеспечить требуемые значения вносимого фазового сдвига. Существуют и иные схемы проходных фазовращателей на р-i-n диодах, обеспечивающие лишь два значения вносимого фазового сдвига.