Усилитель сверхвысоких частот
УСИЛИТЕЛЬ СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ, содержащий последовательно соединенные входной согласукяций узел. активный элемент и выходной согласующий .узел,первый конденсатор и второй конденсатор , пер вый вывод которогосоединен с общей шиной усилителя сверхвысоких частот, отличающийся тем, что, с целью уменьшения коэффициента шума, между входным и общим электродами активного элемента включена цепь из последовательно соединенных первой введенной катушки индуктивноет, первого конденсатора и второй введенной катушки индуктивности, при этом точка соединения второй введенной катушки индуктивности и первого конденсатора подключена к второму выводу второго конденсатора. (Л J
СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистических
РЕСПУБЛИК
3(50 H03F 1 26
H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
МЪ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2,1 ) 3572165/18-09 (22) 30.03.83 (46) 23.11.84. Бюл. У 43 (72) А.И.Смирнов (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (53) 621.375.132(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 255997, кл. Н 03 F 1/16, 1968, 2. Авторское свидетельство СССР
У 657587, кл. H 03 F 3/60, 25.04.77
° (прототип). (54)(57) УСИЛИТЕЛЬ СВЕРХВЫСОКИХ
ЧАСТОТ, содержащий последовательно соединенные входной согласующий узел, „„SU.„1125 2 активный элемент и выходной согласующий узел, первый конденсатор и второй конденсатор,первый вывод которого соединен с общей шиной усилителя сверхвысоких . частот, отличающийся тем, что, с целью уменьшения коэффициента шума, между входным и общим электродами активного элемента включена цепь из последовательно соединенных первой введенной катушки индуктивности, первого конденсатора и второй введенной катушки индуктивности, при этом точка соединения второй введенной катушки индуктивности и первого конденсатора подключена к второму выводу второго конденсатора.
1 1125
Изобретение относится к электрони ке сверхвысоких частот (СВЧ) и может использоваться, например, в радиоприемной и измерительной аппаратуре СВЧдиапазона. 5
Известен транзисторный усилитель, содержащий последовательную и параллельную цепи обратной связи, в котором.в эмиттерной цепи и между базой и коллектором включены фильтры, на- 1О груженные на волновые сопротивления, а сопротивление источника сигнала выбирается из условия максимального усиления в схеме с общим эмиттером 1 1 j. 15
Однако применение параллельной обратной связи принципиально не влияет на минимум шумового числа транзисторного усилителя, а применение последовательной обратной связи в СВЧ- 2О диапазоне позволяет лишь незначительное уменьшить минимум шумового числа, так как не обеспечивает требуемых фа-. зовых и амплитудных соотношений между шумовыми составляющими на выхо- 25 де усилителя.
Наиболее близким к предложенному является усилитель сверхвысоких частот, содержащий последовательно соединенные входной согласующий узел, активный элемент и выходной согласующий узел, первый конденсатор и второй конденсатор, первый вывод которого соединен с общей шиной усилителя сверхвысоких частот Г21.
Однако в известном усилителе сверхвысоких частот трансформирующая цепь, включенная между общим и входным электродами активного элемента, также не позволяет обеспечить требуемых фазовых и амплитудных соотношений между шумовыми составляющими на выходе усилителя.
Цель изобретения †. уменьшение коэффициента шума.
Поставленная цель достигается тем, что в усилителе сверхвысоких частот, содержащем последовательно соединенные входной согласующий узел, активный элемент и выходной согласу- 5О ющнй узел, первый конденсатор и второй конденсатор, первый вывод которого соединен с общей шиной усилителя сверхвысоких частот, между входным и общим электродами активного элемента 55 включена цепь из последовательно соединенных первой введенной катушки юндуктивности, первого конденсатора
742 2 и второй введенной катушки индуктивности, при этом точка соединения второй введенной катушки индуктивност т и первого конденсатора подключена к второму выводу второго конденсатора.
Элементы цепи, включенной между входным и общим электродами активного элемента и общей шиной усилителя сверхвысоких частот, в частности, могут быть выполнены в виде эквивалентных отрезков линий.
На чертеже представлена электрическая принципиальная схема усилителя. сверхвысоких частот.
Устройство содержит активный элемент 1, входной 2 и выходной 3 согласующие узлы, первую 4 и вторую 5 введенные катушки индуктивности, первый
6 и второй 7 конденсаторы и токазадающую цегь 8 по постоянному току.
Усилитель сверхвысоких частот работает следующим образом.
Задержка сигнала в активных приборах СВЧ приводит к появлению токов смещения, поэтому сумма токов проводимости, протекающих через электроды активного прибора в СВЧ-диапазоне, не равна нулю и возможно снижение шумового числа и коэффициента шума усилителя сверхвысоких частот за счет использования шумовой составляющей общего электрода активного прибора.
Входной сигнал через входной согласующий узел 2 поступает на входной электрод активного элемента 1 и через фазосдвигающую цепь, образованную пер вой введенной катушкой 4 индуктивности, вторым конденсатором 7 и второй введенной катушкой 5 индуктивности, на общий электрод активного элемента
1. Параметры фазосдвигающей цепи выбраны так, что на рабочей частоте вторая введенная катушка 5 индуктивности и второй конденсатор 7 образуют последовательный резонансный контур, а сдвиг фазы сигнала от входноro электрода активного элемента 1 до его общего электрода близок к 180 .
Первый конденсатор 6 является разделительным конденсатором по постоянному току и может быть включен s любое место последовательной цепи между входным и общим электродами активного элемента 1, так как его местоположение на достижение положительного эффекта не влияет. На чертеже представлен вариант цепи, наиболее удобСоставитель А.Смирнов
Редактор .И.Николайчук Техред М.Кузьма Корректор Н;Король
Заказ 8556/43 Тираж 861 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4
3 11257 ный для изготовления и настройки уси лителя.
Усиленный сигнал через выходной согласующий узел 3 поступает на выход усилителя сверхвысоких частот. В то же время часть сигнала из общегоэлектрода совместно с частью шума через фазосдвигающую цепь подается во входную цепь активного элемента 1.
Шумовая составляющая иэ цепи общего 10 электрода после ее поступления через фазосдвигающую цепь в цепь входного электрода активного элемента 1 оказывается в противофазе с шумовой составляющей в цепи выходного электрода активного элемента 1, что приводит к уменьшению мощности шума на выходе усилителя сверхвысоких частот °
Коэффициент передачи мощности сиг- нала из входной цепи активного эле- рб мента 1 через фазосдвигающую цепь в цепь его общего электрода близок к коэффициенту передачи мощности сигнала из цепи общего электрода активного элемента 1 через ту же фазосдвига-25 ющую цепь в цепь его выходного электрода. Благодаря этому мощность. сигнала на выходе усилителя сверхвысоких
42 4 частот практически не зависит от глубины обратной связи, образующейся за счет введения в устройство фазосдвигающей цепи. В результате этого улучшается соотношение сигнал/шум на выходе усилителя сверхвысоких частот и соответственно уменьшается его коэффициент шума.
Элементы токозадающей цепи 8 обеспечивают необходимый режим активного элемента по постоянному току.
Таким образом, введение фазосдвигающей цепи позволяет уменьшить коэффициент шума усилителя сверхвысоких частот.
Изобретение может быть применено также и для уменьшения коэффициента шума смесителей сверхвысоких частот на активных элементах, так как при помощи фазосдвигающей цепи за счет использования шумовой составляющей общего электрода активного элемента на частоте сигнала возможно уменьшение. мощности шума на выходе смесителя сверхвысоких частот практически без ухудшения коэффициента передачи мощности.
