Генератор свч

 

Изобретение относится к технике СВЧ и может использоваться в качестве миниатюрного малошумящего источника колебаний СВЧ с двумя выходами. Цель изобретения - увеличение полосы подавления паразитных колебаний и упрощение настройки . Для этого избирательные контуры и элементы связи первого и второго широкополосных усилителей, вкя юченных встречно, выполнены в виде первого и второго диэлектрических резонаторов 8 и 9, которые электромагнитно связаны соответственно с полосковыми проводниками 4,6 и 5,7. Последние размещены на лицевой стороне диэлектрической под лож км 1, металлизированной с обратной стороны, и установлены расходящимися под углом один к другому. В диэлектрической подложке 1 выполнен продольный разрез, разделяющий ее на две части с возможностью их относительного перемещения, на одной из которых закреплен первый широкополосный усилитель 2 со своим диэлектрическим резонатором, а на другой - второй широкополосный усилитель 3 со своим. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 В 7/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ... . (21) 4782104/09 (22)М.11.89 (46) 23.09.92. 6юл. М 35 (71) Научно-производственное объединение

"Исток" и Московский энергетический институт (72) Л.В. Алексейчик, А.И. Антоненко, В.И. Беглов, Ю.М; Богданов и Н.Г. Гаврилюк (56) М1сгоьчаче Jorn, 1984, ч. 27, М 11, р. 155 — 156.

Демьянченко А.Г. Синхронизация генераторов гармонических колебаний. М„ 3., 1976, с. 200. (54) ГЕНЕРАТОР СВЧ (57) Изобретение относится к технике СВЧ и может использоваться в качестве миниатюрного малошумящего источника колебаний СВЧ с двумя выходами, Цель изобретения — увеличение полосы подавления паразитных колебаний и упрощение на„„5U „„1764133 А 1

2 стройки. Для этого избирательные контуры и элементы связи первого и второго широкополосных усилителей, включенных встречно, выполнены в виде первого и второго диэлектрических резонаторов 8 и 9. которые электромагнитно связаны соответственно с полосковйми проводниками 4, 6 и

5; 7. Последние размещены на лицевой стороне диэлектрической подложки 1, металлизированной с обратной стороны, и установлены -расходящимися под углом один к другому. В диэлектрической подложке 1 выполнен продольный разрез, разделяющий ее на две части с возможностью их относительного перемещения, на одной из которых закреплен первый широкополосйый усилитель 2 со своим диэлектрическим резонатором, а на другой — второй широкополосный усилитель 3 со своим. 1 з. и. ф-лы, 1 ил.

1764133

Изобретение относится к технике СВЧ жащую два генератора и.две цепочки связи, и Может использоваться в качестве миниа- причем каждый из генераторов содержит тюрного стабильного малошумящегоисточ- нелинеййый элемент и избирательную на1 ника колебаний СВЧ с двумя выходами. грузку, Согласно блок-схеме генератор

Известен генератор СВЧ, cодepжащий 5 обеспечивает работу на две нагрузки с фикпервый отрезок МПЛ, усилитель СВЧ, на- сированными амплитудами и некоторой правленный ответвитель (НО), второй отре- разностью фаз, Сами же фазы могут быть зок МПЛ, диэлектрический резонатор (ДР), произвольными. причем первый конец первой МПЛ разо- Однако анализ блок-схемы генератора мкнут, а второй соединен с входом усилите- 10 свидетельствует о недостаточной развязке ля, выход усилителя соединен с входом междувыходами,что, приусловииеереали-. направленного ответвителя, первый выход: зации, требует дополнительных развязываHQ является выходным полюсом генерато- ющих устройств, а это, в свою очередь, ра, а второй выход НО соединен с первйм - приведет к дополнительным потерям мощконцом второй МПЛ, второй койец которой 15 ности, Кроме того, колебания могут происразомкнут, причем диэлектрический резо- ходить на частоте, не совпадающей ни с натор расположен между первой и второй одной из частот контуров; и меняются при

MIlJI и электромагнитно связан с каждой из . изменении режима и параметров генерато.них. Известный генератор представляет со- ра, что требует дополнительных мероприябой усилитель СВЧ, охваченный цепью па- 20 тий по их идентификациИ и что на практике, раллельной обратной связи (ПОС) через приводиткуменьшениюдиапазонаодночаППФ, образованный разомкнутыми на кон- стотной енерации и усложнению настрой:цахотрезками МПЛ и связанным снимиДР. ки генератора СВЧ. Таким образом, Данйый генератор обладает рядом не- . блок-схема прототипа не позволяет увели:.достатков, основные из которых следую- 25 чить полосу подавления паразитных вйдов щие: узкий диапазон одночастотной колебаний и упростить настройку. генерации и сложность настройки, что объ-: Целью изобретения является увеличеяСняется нежелательным влиянием нео-: ние полосы подавления параэитных колеба,днородности соединения HO с выходом ний и упрощение настройки генератора усилителя и наличием подключенных к вхо- 30 СВЧ. ду и выходу усилителя частотно-избиратель -. Цель достигается тем, что в генераторе ных разомкйутых отрезков МПЛ, что делает СВЧ, содержащем первый и второй широконевозможной независимую настройку вели- . полосныЕ усилйтели, выполненные встреччин ДР с МПЛ и электрической длйны цепи но и соединенные один с другим через свои

IlOC. Выходная мощйость генератора огра- 35 избирательные контуры и элементы связи,. ., йичена предельной выходной. мощностью избирательные контуры выполнены в виде применяемого усилителя СВЧ.. :. :.: первого и второго диэлектрических резонаНасколько лучшими диапазонными ха- . торов соответственно; а элементы связи — -в рактеристиками обладает генератор, отли- : виде первого, второго, третьего и четверто . чающийся от предыдущего, главным 40 го полосковых проводников, размещенных образом, тем, что свободные концы отрез- на диэлектрической подложке, металлизиков МПЛ нагружейы на согласованные со- рованной с обратной стороны, которая пропротивления, а в кольцо ПОС включен дольным разрезом разделена на две части, регулируемый фазовращатель, Такой спо- - причем на одной из них установлены персоб построения ППФ обеспечивает регули- 45 вые широкополосный усилитель и диэлектровку электрической длины цепи ПОС без,. рический резонатор, а на другой — вторые перемещения ДР, Однако данная конструк- .: аирокополосный усилитель и диэлектричеция устуйает по реализации максимальной .; ский резонатор, а пары второго и первого, нагруженной добротностиДР придостиже- третьего и четвертого полосковых проводкии равных связей с отрезками линий.. 80 нйков одними концами соединены с входом

Кроме того, как и в предыдущем случае, - ..и выходом первого и второго широкополосвыходная мощность генератора ограничена ных усилителей соответственно, а их противыходной мощностью входящего в него уси- воположные от последних концы соединены лителя, а введение фазовращателя приво- . с нагрузочными сопротивлениями, при этом диткдополнительным потерям, 55 сами полосковые проводники выполнены

Наиболее близким к изобретенйю явля- расходящимися под углом относительно ется генератор (Демьянченко А.Г. Синхро- .. усилителей, а наличие продольного разреза низация генераторов гармоническйх в диэлектрической подложке дает возможколебаний. М.: Э., 1976. с. 200, рис. 6-1), ность относительного перемещения частей представляющий собой блок-схему, содер- генератора, 1764133

5 .. 6 .к.

Полосковые проводники; подключен - создавать недорогие стабильные минианые к полосам усилителей, выполнены рас- тюрные генераторы СВЧ массового приме.ходящимися" под углом- относительно. друг нения в диапазоне 1-26 ГГц. друга, Выббр велйчийы угла и наличие на- . благодаря выполнению дизлектриче.грузочных сопротивлений на концах поло- 5 ских резонаторов;отличающимися поформе сковых проводников обеспечивает -: и настроенными на одну и ту же резонанс-неизменность как величины связи ДР с по- ную частоту рабочих видов колебаний долосковымйпроводниками, так и электрйче- стигается дополнительное подавление ской длйны цепи: обратной связи при паразитных вйдов колебаний в полосе одно-. произвольном изменении диаметра ДР, 10 частотной генерации.. требуемого для обеспечения одночастотно-:: На чертеже- показай предлагаемый гего.режима генерации в широком диапазоне нератор СВЧ. частот, При этом в соответствий с геомет-: . -:. Генератор СВЧ содержит подложку 1, рией гейератор получают условие выбора .: обратная сторона. которой :металлиэироваугла a,р между полосковыми проводниками 15 на, усилители СВЧ 2, 3, полосковые проэодв виде "::: - -:.. .:: .: " : .- ::::-: .,-ники 4 — 7, диэлехтрические резонаторы (ДР) 8, 9, нагрузочные:сопротивлейия 10, 11. т9 гг1,2 =

2 л я - . -. Полосковые проводники 4 и 5 первыми кон-. ер (кп — p„) :: - .. :цамисоединейьгссоглаСОваннымивходами

20 усилителей СВЧ 2: и 3, а их вторыe концы. где е фф —: эффектйвная диэлектрическая соединены с согласованными нагрузочныпроницаемость диэлектрической подложки; ми сопротивлениями. 10 и 11 соответственfp - дизлектрйческая проницаемость но. Полосковые проводники 6 и 7 первыми материала диэлектрического резонатора;" концами соединены с согласованными выфу — фаза коэффициейта передачи nep - 25 ходами усилителей СВЧ.2 и 3, а их вторые вого или второго широкополосногo усилите- концы подкл®ченй к полезнйм нагрузкам . ля;,; .. - .: .:..:. генератора соответственйо, ДР 8 и 9 электп = 0 1, 2 ": .....: ..:::.-... ромагнитно связаны с соответствующими

При этом длина-волны генератора про-:: парами полосковых проводников 4, 6 и 5, 7, порциональна диаметру ДР при задайной 30 которые выполнены расходящимися под уг :высоте ДР в соответствии с выбранным ос- лом 2 а относительно усилителей СВЧ 2, 3. новным типом колебаний ДР. -:, . В. подложке 1 "выполнен продольный .

Наличие продольного разреза в под- разрез 12. разделяющий ее на две части с ложке; разделяющего ее. на две части, на. возможностью относительногб перемеще каждой из которых" размещено flo одному 35 .нйя и фиксации; на "каждой из которых заДР и усилителю, позволяет производить йе- кремлен один ДР и усилитель. зависимую подстройку расстоямия каждого" - ::::. Генератор работает следующим обраиз ДР от входа и выхода усилителей при зом неизменной электрической длине цепи па- . Пары полосковых проводйиков 4, 6 и 5,. раллельной обратной связи (ОС). Это имеет. 40 7 и связанные с ними соответствейно ДР 9 о важное значение; так как в генераторе мо- и 8 образуют цепь параллельной обратной. жет. быть реализована комбинированная па- связи, охватывающую усилители СВЧ 2 и 3, . раллельно-последовательная обратная . причем усилитель СВЧ 2 входит в цепь ПОС связь, что связано с наличием внутренней . усилителя СВЧ 3 и наоборот. Амплитудное связи между выходом и входом усилителей. 45 условие генерации вйполняется путем соотРаздельная регулировка цепей параллель-: ветствующего выбора коэффициента усиленой и последовательной 0С позволяет нйя усилителей и связей ДРс полосковыми повысить запас по самовозбуждению гене- проводниками. Первоначальная настройка ратора и оптимизировать параметры гене- генератора с целью выполнения фазового ратора в целом.. ": ., 50 условия генерацйи осуществляется незна- .

Предлагаемый генератор СВЧ, по срав- чительным перемещением ДР вдоль полонению с прототипом, обладает увеличенной сковых проводников, что необходимо для полосой подавления паразитных колебаний . коррекцйи электрйческой длинй цепи ПОС. и более упрощенной настройкой, что обес- . Далее путем небольшого относительного печивается выбором схемы и конструкции 55 перемещения частей генератора подстраипредлагаемого технического решения и по- вается цепь последовательной ОС до ползволяет эффективно использовать полосо- учения максимальйой выходной мощностй. вые свойства сверхширокополосных . В том случае, когда в генераторе СВЧ в монолитных усилителей СВЧ и на их основе качестве усилителей применяются широкополосные приборы, такие, например, как

1764133

tg а1,г—

Составитель Н,Гаврилюк

Техред М.Моргентал Корректор А.Козориз

Редактор Г.Бельская

Заказ 3462 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101, УРУ (усилители с распределенным усилением), частота генерации может изменяться . в широких пределах как измененйем резонасной частоты ДР, так и с помощью элементов перестройки, без конструктивных изменений в генераторе, Предлагаемый генератор СВЧ по сравнению с прототипом обладает расширенным не менее чем в 2 раза диапазоном одночастотной генерации.

Формула изобретения

1. Генератор СВЧ, содержащий первый и второй широкополосные усилители, включенные встречно и соединенные один с другим через свои избирательные контуры и элементы связи, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью увеличения полосы подавления паразитных колебаний и упрощения настройки, избирательные контуры выполнены в виде первого и второго диэлектрических резонаторов соответственно, а элементы. связи — в виде первого, второго, третьего и четвертого полосковых проводников, размещенных на лицевой стороне введенной, металлизированной с обратной стороны диэлектрической подложки, которая продольным разрезом разделена на две части, на одной из которых установлены первые широкополосный усилитель и диэлектрический резонатор. а на другой — вторые широкополосный усилитель и диэлектрический резонатор, пары первого и второго, третьего и четвертого полосковых проводников одними концами соединены с входом и выходом первого и второго широкополосных усилителей соот5 ветственно и расположены в каждой паре под углом 2 а1,г один к другому, где а1,г удовлетворяет условию ь ) где еэфф — эффективная диэлектрическая проницаемость диэлектрической подложки; ер1 г — диэлектрическая проницаемость

"5 первого или второго диэлектрического резо- натора; фу1г — фаза коэффициента передачи первого или второго широкополосного усилителя;

n=1,2,3, ... . при этом первый диэлектрический резонатор электромагнитно связан с первым и вторым полосковыми проводниками, второй диэлектрический резонатор — с третьим и четвертым, а другие концы второго и четвертого полосковых проводников нагружены на введенные согласованные нагрузки.

2. Генератор по и. 1, отличающийся тем, что первый и второй резонаторы выполнены с одинаковой резонансной частотой рабочего вида колебаний,