Формирователь свч-импульсов
Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к устройствам формирования мощных высокочастотных импульсов в радиопередающих устройствах. Цель изобретения - формирование СВЧ-импульсов с двумя основными частотными составляющими спектра. Формирователь СВЧ-импульсов содержит симметричный волноводный тройник, закороченные с одного конца отрезки волновода, длины которых равны, два элемента связи, два генератора, коммутатор. Длины отрезков волноводов и расстояние коммутатора от закороченного конца одного из отрезков волновода выбираются из соотношений, приведенных в формуле изобретения. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ йРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 I) 4454881/24-09 (22) 05.07.88 (46) 15.06.90. Бюл. N 22 (71) Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им. С.M.Êèðîâa .(72) А.Р,Борисов, Н.С.Вернигоров, С.А.Новиков, С.В.Разин и Ю.Г.Юшков (53) 621.372.837 (088.8) (56) Кузнецов А.С., Кутин Г.И. Методы исследования эффекта нелинейного рассеяния электромагнитных волн. — Зарубежная радиоэлектроника, 1985, № 4. с. 41-53. Альварес P.À, и др.Подавление предымпульса в СВЧ-резонаторах со сжатием импульса.-Приборы для научных исследований, 1986, ¹ 10„с. 60 — 66. Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано для формирования мощных высокочастотных импульсов в радиопередающих,„устройствах для исследования газового разряда и плазмы. Цель изобретения — формирование СВЧ-импульсов с.двумя основными частотными составляющими спектра. На фиг. 1 изображена упрощенная конструкцйя формирователя СВЧ-импульсов; на фйг. 2 — график распределения электрического поля в резонансном объеме формирователя СВЧ-импульсов. Формирователь СВЧ-импульсов содержит симметричный волноводный тройник 1, закороченные с одного конца отрезки волновода 2, длины которых равны, первый 3 и второй 4 элементы связи с первым и вторым генераторами (не показаны) и коммутатор 5. Длины отрезков волноводов 2 выбраны рав„„5LJ „„1571711 А1 (54) ФОРМИ РОВАТЕЛ Ь СВЧ-ИМПУЛ ЬСОВ (57) Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к устройствам формирования мощных высокочастотных импульсов в радиопередающих устройствах. Цель изобретения — формирование СВЧ-импульсов с двумя основными частотными составляющими спектра, Формирователь СВЧ-импульсов содержит симметричный волноводный тройник, закороченные с одного конца отрезки волновода, длины которых равны, два элемента связи, два генератора, коммутатор, Длины отрезков волноводов и расстояние коммутатора от закороченного конца одного из отрезков волновода выбираются из соотношений, приведенных в формуле изобретения. 2 ил. ными fl ь1 1ьг 112(Яь2 — Apl)j, где n = 1,2,3.„, а коммутатор 5 расположен на расстоянии )zlzz/(2(kg+)zl)j от эакороченного конца одного из отрезков волновода 2, где 4,1 и Яь2 — длины волн в волноводе колебаний первого и второго генераторов соответственно. Формирователь СВЧ-импульсов работает следующим образом. Электромагнитные колебания первого и второго генераторов возбуждают резонансный объем, образованный симметричным тройником 1 и отрезками волновода 2, который обладает свойствами в том случае, если на длине отрезка I укладывается целое число длин полувалн. При этом симметричный тройник 1 оказывается B области минимума электрического поля (фиг.2) L1 излучения в выходное плечо не происходит. Для воэбужг дения резонансного объема на двух часто 1571711 тах каждый из двух видов колебаний должен иметь целое число вариаций полуволн вдоль длины отрезка 2. Пусть f< — частота первого генератора; fz — частота второго генератора. Если 11 > fp, то Яь1 Яьр, где Яь1 и Яь соответствующие длины. волн в волноводе. Условием резонанса для частрты f будет сортношение i=mk /2, где m — целое число, ПосколькуЛь >Мь1, для fz условием резонанса будет в общем случае (m - и) k> /2 = 1, Отсюда m = и Яь /Яь -Аь1) и требуемаядлина резонатора 1 =21=п 4„ 4„/(4 -41) Каждый вид колебаний должен возбуждаться за одно и то же время 3 г, где т— постоянная времени, Но поскольку частоты разные, используя один элемент связи для возбуждения, получим ра личные постоянные времени для двух видов колебаний. Поэтому в резонаторе используются первый 3 , и второй 4 элементы связи, что позволяет для каждого колебания установить определенную связь и тем самым одинаковую величину г для двух различных частот, В конце процесса возбуждения суммар. ное высокочастотное электрическое поле в каждой точке имеет биения с частотой (f>-f2)/2. В момент достижения максимального значения электрического поля в области . расположения коммутатора 5 на нега подается пусковой высоковольтный импульс ат блока запуска. При срабатывании коммутатора 5 изменяется электрическая длина отрезка 2, в котором он размещен, и изменяются фазавые соотношения волн, складывающихся в симмметричном тройнике 1. Он оказывается открытым, и электромагнитная энергия поля двух видов колебаний, имеющих разные резонансные . частоты, излучается в нагрузку через несимметричное плечо. Амплитуды излучаемых волн зависят от местоположения коммутатора. Поскольку Яь1ФЛь, то невозможно осуществить одновременное изменение нал фазы волн однаго и другого вида колебаний, распространяющихся к симметричному тройнику 1 из отрезка волновода 2, в котсром находится коммутатор 5,.Для того, чтобы амплитуды излучаемых волн на частотах f> и fz были одинаковыми, требуется одинаковое отклонение Ьузот изменения фазы на 5 л одной и другой волн. Тогда изменение фазы для одного и другого вида колебаний на л Àð означает, что сложение волн в тройнике осуществляется при одинаковых соотношениях амплитуд для каждого момен10 та времени, Данное условие можно записать уравнением 2лЬ21/Аь1 =2лAZz/ßü, где Л Z< и Ь Ъ ясны из фиг. 2. Решая последнее уравнение совместно с соотношением ЛЪ+Л22=(1ь g1)/4, (фиг,2), можно найти место расположения коммутатора 5 от закароченного конца одного из отрезков волновода 2 . Ь=Ль1 Ж /(2(Аьр-t- ъ1)). Увеличение импульсной мощности на выходе данного устройства относительно суммарной средней мощности первого и второго генераторов составляет 70 — 100 раэ. Формула иэабретечия Формирователь СВЧ-импульсов, содержащий первый генератор, подключенный через первый элемент связи к резонансному абьему, образованному двумя эакараченными с одного конца отрезками вслновода равной длины, другие концы которых подключены к соответствующим плечам симметричного вал наводного тройника, коммутатор, размещенный в резонансном объеме, отличающийся тем, что, с 35 целью формирования СВЧ-импульсов с дву-. мя основными частотными составляющими спектра, в него дополнительно введены второй элемент связи и второй генератор, пад- . 40 ключенный к резонансному объему через второй элемент связи, длины от-. резков валнавада выбраны равными и Яь Ль /(2(Яьр — (ь )),а коммутатор размещен на расстоянии Яь1)л /(2(k<+kg)) ат 45 закороченного конца одного иэ отрезков валновода, где Яь июль — длина волны в волноваде колебаний первогс и второгп генераторов соответственно, а n= =1,2,3... Составитель Ю.Данич Техред M.MoðãåHTàë Корректор И.Муска Редактор M.Ïåòðîâà Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1519 Тираж 440 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
