Генератор

 

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ. Генератор для расширения полосы электрической перестройки частоты содержа генераторный диод и первый варактор, размещенные соответственно в первом и втором отрезках прямоугольного волновода , которые выполнены запредельными для колебаний первой гармоники, при этом второй отрезок короткозамкнут с обоих концов и его продольная ось пересекает продольную ось первого отрезка на расстоянии Аг/4 от генераторного диода, где Л - длина волны в волноводе; Во втором отрезке, ширина стенки которого равна а, установлены две диэлектрические вставки длиной Ai/8 VE-I , где ci Ai/2a - диэлектрическая проницаемость вётавок, и их торцы, обращенные друг к другу, совпадают с плоскостями узких стенокrfet BOroотрезка. На одной из щирокТихстёШк второго отрезка расположен отрезок микрополосковой линий длиной Ai/4 VЈ2 /4 , где Ј2 - диэлектрическая проницаемость диэлектрической подложки, на которой одним концом включен первый фильтр нижних частот, второй конец которого с6е1Ш№ЈГн с; первым варактором.Дополнительно может быть включен второй отрезок микрополосковой линии, аналогичныйопервому, .с вторыми фильтром нижних частот и варактором. 1 з.п. ф-лы, 1 йл. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.. Ж, 1755357 А1 ч (si)s Н 03 В 7/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Генератор содержит первый отрезок прямоугольного волновода, запредельный для первой гармоники один конец KQTopofo короткозамкнут, с установленйым в нем генераторным диодом и электромагнитно связанный с ним второ*й отрезбк прямоугольного волновода, короткозамкнутый с двух концов, с установленным B нем варакторным диодом, !

Изобретение относится к области радиотехники СВЧ и может быть использовано в миниатюрных радиопередающих устройствах с частотной модуляцией и повышенными требованиями к стабильности и уровйю шумов излучаемого сигнала.

В.перестраиваемом по частоте генераторе СВЧ, содержащем генераторный диод в прямоугольном волноводе и поршень "в виде короткозамкнутого отрезка волновода с установленным в нем варакторным дио"дом из- за малой добротности резонансной системй велика неравномерность выходной мощностй в диапазоне перестройки и недо статочна стабильность параметров.

Наиболее близким по технической сущности является йерестраиваемый генератор

СВЧ с малой неравномерностью мощности.

Недостатком известного устройства является узкий диапазон электрической перестройки, обусловленный принципиально слабой связью между резонатором первой гармоники и диодом в запредельном волноводе.

Цель изобретения — расширение диапазона перестройки частоты при сохранении

1 .::;,, 2 (21) 4655434/09 . " на волны в волноводе Во втором отрезке, (22) 22.12.88 ширина стенки которого равна а, установле(46) 15,08.92. Бюл. № 30 ..: =.: ны две диэлектрические вставки длиной (72) О.Н,Коробов, В.И.Телегин и Г.А.Ушаков Л /8 V р, где е1> 11/2а — диэлектриче(56) Electronic Letter, 1987,23, .:-. - ская проницаемость вставок; и их торцы, ¹ 14, р.р. 714 — 715. :, . обращенные друг к другу; совпадают с пло--= -:;"-::;-.:-:--:= скостями узких стенок ггервого отрезка, На (54) ГЕНЕРАТОР: .. :.- .,;:„ -. одйои из широких стенок второго отрезка (57) Изобретейие относится к радиотехнике расположен отрезок микрополосковой лиСВЧ; Генератор для расширения полосы нии длиной ki/4 V /4, где ez — диэлектэлектрической йерестройки частоты содйр-" рическая пронйцаемость диэлектрической жит генераторный диод и первый варактор; подложки, на которой одним концом вклюразмещенные соответственно в первом- и чен первый фильтр нижних частот, второй втором отрезках прямоугольного волново-" конец которого соединен с первым

:да, которые выполнены запредельными для, варактором.Дополнительно может быть колебаний первой гармоники, при этом вто- . включен второй отрезок микрополосковой рой отрезок короткозамкнут с обоих концов линии, аналогичный, первому, с вторыми и его продольная ось пересекает продоль- фильтром нижних частот и варактором. 1 ную ось первого отрезка на расстоянии з,п. ф-лы, 1 ил, Л /4 от генераторного диода, где hg — дли1755357

10 малой неравномерности выходной мощности.

На чертеже изображен генератор, Генератор содержит первый отрезок прямоугольного волновода 1, запредельного для основной частоты, один конец которого имеет короткозамыкающую стенку 2 с установленным перед ней генераторным диодом 3. а второй кОнец электромагнитно связан с вйходныпм"тпрпактом 4, второй отрезок прямоугольного волновода 5, запредельного для основной частоты и короткозэмкнутого с обоих концов, с установленными в нем двумя диэлектрическими вставками б и 7, микрополосковой линией (МПЛ) 8 и фильтром нижних частот(ФНЧ) 11 на диэлектрической подложке 9, варакторный диод 10.

Генератор работает следующим образом, При подаче напряжения или тока питания на диод 3 в нем возбуждаются СВЧ автоколебания на основной частоте, близкой к собственной частоте электрически перестраиваемого составного волноводнодиэлектрического резонатора. Этот резонатор образован регулярными участками . волновода 5, содержащими вставки из СВЧ диэлектрика с е1 >k/2а, где Л1- длина волны основной частоты, а — ширина волновода 5, с длиной каждой вставки, равн о и Л /8 9 р1, г д е

A1 =- лы \/ З вЂ” (A)/2a } запредельным и короткозамкнутыми участками волновода

5, один из которых содержит подложку 9 из

СВЧ диэлектрика с n < Л /2а и варактор

10, э также регулярным по отношению к структуре электромагнитного поля в перечисленных элементах участком волновода 1 между его узкими стенками. Электрическая перестройка частоты происходит за счет эффективного изменения реактивной проводимости кораткозамкнутого участка волновода 5 в плоскости включения варактора 10, соединенного с МПЛ 8, длиной Л1/4 l, при подаче ФНЧ 11 управляющего напряжения, Выходной сигнал на частоте второй гармоники основной частоты передается в тракт 4 через устройство электромагнитной связи, например, в виде диафрагмы с регулируемым отверстием, Положительный эффект, заключающийся в расширении диапазона перестройки частоты при малой неравномерности выходной мощности обусловлен полным включением резонатора второй гармоники с малой внешней и нагруженной добротностью, образованного отрезком волновода 1 между короткозамыкающей стенкой 2 и устройством связи с выходным трактом 4, в составной волноводно-диэлектрический резонатор с большой нагруженной добротностью и их взаимным расположением за счет выбора расстояния между диодом 3 и осью волновода 5 равным Лг/4/ где + =Л /2 V 1 — (Л1/4а1), где а1 — ширина волноводэ 1, а также размещением варактора 10 между короткозамкнутым концом волновода 5 и диэлектрической вставкой б, При этом связь между резонатором основной частоты, резонатором второй гармоники и диодом 3 близка к максимально возможной, а влияние активных потерь в варакторе 10 на ее величину минимально, Дальнейшее расширение полосы электрической перестройки достигается путем введения в генератор дополнительно МПЛ

12 и ФНЧ 15 на второй диэлектричесКой подложк. 13 и второго варактора 14, размещенных на широкой стенке второго короткозамкнутого участка волновода 5, Формула изобретения . 1,Генератора содержащий первый бтрезок прямоугольного волновода, запредельный для первой гармоники, один конец которого коротко замкнут, а второй конец электромагнитно связан с выходным трактом, генераторный диод, который установлен в первом отрезке прямоугольного волновода перпендикулярно его широким стенкам, первый варакторный диод, который установлен во втором отрезке прямоугольного волновода, короткозамкнутого с обоих концов и электромагнитно связанного с первым отрезком прямоугольного волновода, отличающийся тем, что, с целью расширения голосы электрической перестройки частоты, дополнительно введены первая и вторая диэлектрические вставки, длина которых и диэлектрическая постоянная е1 выбраны равными Л /8 V g; и

81 > k1/ 2q, где Л вЂ” длина волны первой гармоники, а — ширина второго отрезка прямоугольного волновода, Л>- длина волны первой гармоники во втором отрезке прямоугольного волновода, первый отрезок микрополосковой линии, длина которого выбрана равной Л1/4 с2, где с Л1/2а — диэлектрическая проницаемость диэлектрической подложки микрополосковой линии, и фильтр нижних частот, при этом второй отрезок прямоугольного волновода выполнен запредельным для первой гармоники и его продольная ось пересекает продольную ось первого отрезка

1755357

Составитель О. Коробов

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор М. Керецман

Редактор И. Касарда

Заказ 2898 Тираж, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 прямоугольного волновода на расстоянии

Л /4 от генераторного диода, где Л - длина волны второй гармоники в первом отрезке прямоугольного волновода, первая и вторая диэлектрические вставки размеще- 5 ны во втором отрезке прямоугольного волновода, а их торцы, обращенные друг к другу. совпадают с плоскостями узких стенок первого отрезка прямоугольного волновода, и диэлектрическая подложка 10 расположена на одной из широких стенок второго отрезка прямоугольного волновода между первой диэлектрической вставкой и его короткозамкнутым концом, к которому одним выводом подключен размещенный на лицевой стороне диэлектрической подложки первый фильтр нижних частот, вывод которого подключен к первому варактору, 2,Генератор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно введен второй отре- зок микрополосковой линии с вторыми варактором и фильтром нижних частот, который размещен на широкой стенке второго отрезка прямоугольного волновода между второй диэлектрической вставкой и короткозамкнутым концом,