Двухчастотный утроитель частоты

Авторы патента:

H03B19/14 - с помощью полупроводникового прибора

Использование: изобретение относится к области СВЧ и может быть использовано в качестве двухчастотного умножителя в усилительно-умножительных цепочках СВЧ-генераторов. Сущность изобретения состоит в том, что с целью обеспечения возможности работы на двух частотах одновременно и подавления всех паразитных гармоник в утроитель частоты последовательного типа, содержащий входной и выходной отрезки с варакторным диодом между ними и двумя отрезками проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления, подсоединенными одними концами к точкам соединения варакторного диода со входным и выходным проводниками соответственно, дополнительно введены два отрезка проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления, подсоединенных одними концами к точкам соединения варакторного диода со входным и выходными проводниками соответственно, при этом все отрезки выполнены короткозамкнутыми, первый отрезок , подсоединенный ко входному проводнику выполнен длиною, равной длине волны первой рабочей частоты, второй отрезок , подсоединенный ко входному отрезку, выполнен длиною, равной длине волны второй рабочей частоты,-а отрезки, подсоединенные к выход ному ЪтрезкуТ выполнены длиною, равной половине длины волны первой и второй рабочей частоты соответственно . Законы изменения волнового сопротивления определяются из выражения , приведенного в формуле. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 В 19/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4825331/09 (22) 14.05.90 (46) 15.11.92. Бюл. М 42 (72) В.В. Козловский и О.B. Жолобов (56) Козловский В.В., Сотников В.И. Устройства на неоднородных линиях. Киев; Техника, 1987, с. 165. (54) ДВУХЧАСТОТНЫЙ УТРОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Использование: изобретение относится к области СВЧ и может быть использовано в качестве двухчастотного умножителя в усилительно-умножительных цепочках

СВЧ-генераторов. Сущность изобретения состоит в том, что с целью обеспечения возможности работы на двух частотах одновременно и подавления всех паразитных гармоник в утроитель частоты последовательного типа, содержащий входной и выходной отрезки с варакторным диодом между ними и двумя отрезками проводника с нерегулярным законом изменения волноИзобретение относится к технике СВЧ и может найти применение в усилительноумножительных цепочках сверхвысокочастотных генераторов.

Известна конструкция утроителя частоты содержащего диэлектрическую подложку, на которой размещены четыре отрезка полосковых линий. Диоды включены на концах второго отрезка, а к его центру подключен холостой контур и цепь автосмещения.

„„5U „„1775842 А1 ваго сопротивления, подсоединенными одними концами к точкам соединения варакторного диода со входным и выходным проводниками соответственно, дополнительно введены два отрезка проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления, подсоединенных одними концами к точкам соединения варакторного диода со входным и выходными проводниками соответственно, при этом все отрезки выполнены короткозамкнутыми, первый отрезок, подсоединенный ко входному проводнику Выполнен длиною, равной длине волны первой рабочей частоты, второй отреэок, подсоединенный ко входному отрезку, выполнен длиною, равной длине волны второй рабочей частоты; а отрезки, подсоединенные к выходному отрезку, выполнены длиною, равной половине длины волны первой и второй рабочей частоты со= ответственно. Законы изменения волнового сопротивления определяются из выражения, приведенного в формуле. 1 ил.

Второй и третий отрезки выполнены полуволновыми на частотах входного и выходного колебаний соответственно и размещены на разных сторонах диэлектрической подложки, а их продольные оси лежат в одной плоскости, перпендикулярной плоскости подложки. Третий и четвертый отрезки выполнены копланарными, а холо- . стой контур в виде разомкнутого полоскового отрезка длиной il /8 на частоте входного колебания.

1775842

30 двухчастотном утроителе частоты последовательного типа, содержащем диэлектриче- 35

Известны также и другие конструкции умножителей частоты.

В вышеуказанных устройствах для обеспечения широкого диапазона рабочих частот и подавления паразитных гармоник рабочих частот используются отрезки копланарной или полосковой однородной линии передачи. При этом не обеспечивается возможность одновременного умножения двух рабочих частот с подавлением всех параэитных гармоник рабочих частот.

Известен двухчастотный утроитель частоты последовательного типа, который содержит диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположена металлизация, а на другой вЂ” входной и выходной проводники, между которыми включен варакторный диод, короткозамкнутый и разомкнутый отрезки проводника с нерегулярным законом, изменения волновых сопротивлений, подсоединенные параллельно к входному и выходному проводникам соответственно.

Недостатком данной конструкции является необеспечение возможности работы на двух частотах одновременно с подавлением всех паразитных гармоник рабочих частот.

Цель изобретения вЂ” обеспечение воэможности работы на двух частотах одновременно и подавление всех паразитных гармоник рабочих частот.

Указанная цель дОстигается тем, что в скую подложку, на одной стороне которой расположена металлизация, а на другойвЂ” входной и выходной проводники, между ко-. торыми включен варакторный диод, первый короткозамкнутый и второй разомкнутый отрезки проводника с нерегулярными законами изменения волновых сопротивлений, подсоединенные параллельно к входному и выходному проводникам соответственно, отличающемся тем, что с целью обеспечения возможности работы на двух частотах одновременно и подавления всех паразитных гармоник рабочих частот, первый отрезок выполнен длиною, равной длине волны первой рабочей частоты, дополнительно введен третий отрезок с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления, короткозамкнутый на конце, длиною, равной длине волны второй рабочей частоты, при этом отрезки подсоединены одними концами к точке соединения входного проводника и варакторного диода, второй отрезок выполнен короткозамкнутым длиною, равной половине длины волны первой рабочей частоты, дополнительно введен четвер5

20 тый короткоэамкнутый отрезок проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления длиною, равной половине длины волны второй рабочей частоты, при этом отрезки, подсоединены одними концами к точке соединения варакторного диода и выходного проводника и законы изменения волнового сопротивления отрезков определяются иэ выражения, приводимого в формуле изобретения.

Предлагаемый двухчастотный утроитель частоты отличается от прототипа тем. что в нем на входе и на выходе попарно параллельно включены нерегулярные короткозамкнутые на конце шлейфы. Длины шлейфов, включенных на входе умножителя, равны длинам волн соответственно первой и второй рабочий частот. Длины шлейфов, включенных на выходе, равны половине длин волн первой и второй рабочих частот соответственно.

На чертеже показана конструкция предлагаемого двухчастотного утроителя частоты.

Двухчастотный утроитель частоты flo следовательного типа содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне, которой размещена металлиэация (не показана), а на другой входной 2 и выходной 3 проводники, между которыми включен, варакторный диод 4, первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 отрезки проводника.

Отрезки 5,7 выполнены короткоэамкнутыми с длинами, равными длинам волн первой и второй рабочих частот соответственно, и подсоединены одними концами к точке соединения 9 входного проводника 2 с варакторным диодом 4. Отрезки 6,8 выполнены короткозамкнутыми с длинами, равными половине длин волн первой и второй paGoчих частот соответственно, и подсоединены одними концами к точке соединения 10 варакторного диода 4 с выходным проводником 3. Все отрезки 5, 6, 7, 8 выполнены с нерегулярным изменением волновых сопротивлений.

Законы изменения волнового сопротивления отрезков 5, 6. 7, 8 приводятся в формуле изобретения. Цепь смещения на чертеже не показана.

Двухчастотный утроитель частоты работает следующим образом, Колебания рабочих частот fi, f2 поступающие на входной проводник 2 проходят в полосе пропускания фильтрующей цепи, образованной параллельным соединением в точке 9 отрезков 5, 7 на варакторный диод

4. В результате ток через диод 4 представляет собой совокупность токов гармоник рабочих частот f> и fz. Благодаря наличию

1775842 короткозамкнутых отрезков 5,7 осуществляется короткое замыкание в точке 9 входного проводника 2 по СВЧ вЂ” току на всех гармониках частот f1 u fz. На частотах v f1 и

v f2, где м = =1,2,4,5,... с помощью отрезков

6, 8 осуществляется короткое замыкание в точке 10 выходного проводника 3 по СВЧвЂ” току. Колебания с частотами 3f1 и 3f2 проходят без ослабления на выходной проводник 3.

Законы изменения волновых сопротивлений отрезков 5, 6, 7, 8 и их длина, обеспечивают неэквидистантный набор нулей и полюсов входного сопротивления каждого из шлейфов, при котором нули входных сопротивлений находятся на всех паразитных гармониках рабочих частот f1 и fz.

Формула изобретения

Двухчастотный утроитель частоты последовательного типа, содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой располо>кена металлизация, а на другой вЂ” входной и выходной проводники, между которыми расположены последовательно включенный варакторный диод, первый отрезок проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления, короткозамкнутый на конце, и второй отрезок проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления, отличающийся тем,что,сцелью обеспечения возмо>кности работы на двух частотах одновременно и подавления всех паразитных гармоник рабочих частот, первый отрезок выполнен длиною, равной длине волны первой рабочей частоты, дополнительно введен третий отрезок с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления короткозамкнутый на конце длиною, равной длине волны второй рабочей частоты, при этом отрезки подсоединены одними концами к точке соединения входного проводника и варакторного диода, второй отрезок выполнен короткозамкнутым длиною, равной половине длины волны первой рабочей частоты, дополнительно введен четвертый короткозамкнутый отре5 зок проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления длиною, равной половине длины волны второй рабочей частоты, при этом отрезки подсоединены одними концами к точке соединения

10 варакторного диода и выходного проводника и законы изменения волнового сопротивления отрезков определяются из выражения

15 пр

Я на т=т >г J3 п 1

20 для первого отрезка: К = Зр,= 1,5 л /йз1:уг=

=1,78л »/1э1:.@э= 2,51< /ts1;J3 = 1,22 /тз1, Яэ=

=2" /1з1 Я = 2Л / b1 тз1 = 1/ 1

25 для второго отрезка: К = 3;л,= 1,85 /ЬкРг=

=2,5 < / з2;Рз= 3,5 < /1з2; Р„= 2 /тэ2:Рр= 2Г/ts2;

Рз= 3,278>< / э2, тэ2 = 1/fz; для третьего отрезка; К = 3;р,=1,5Г/баэз;р =

=2,78 < /тзз;Яэ= 3,51 /тэз:Д= 1,83 /tag;pp

30 =3i / эзсРЗ Зii /баэз Тзз вЂ” 1/2 fl; для четвертого отрезка: К = 3;p,= 2,78 /Ь4;

pal= 3,5 /тз4;Р = 4,5 > /Тз4;Й = 3i /1з4Я 3" /ta4;

РЭ= 4,92 >< /Тэ4; тз4 = 1/2 12; Ь1, 1з2 баэз t34 времена задержки первого, второго, треть35 его и четвертого отрезков с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления;

f1, f2 вЂ” первая и вторая рабочие частоты;

М/(о) вЂ” волновое сопротивление в начале

40 отрезка; т- время прохождения волны в линии длиною х.

1775842

Составитель О.Жолобов

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4040 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Похожие патенты:

Умножитель частоты // 1617619

Утроитель частоты // 1548839

Изобретение относится к радиотехнике

Умножитель частоты // 1443123

Изобретение относится к радиоэлектронике

Умножитель частоты // 1415412

Утроитель частоты // 1322407

Изобретение относится к технике СВЧ

Транзисторный умножитель частоты // 1256134

Изобретение относится к радиоэлектронике

Умножитель частоты // 1241408

Изобретение относится к области радиотехники

Удвоитель частоты // 1238195

Генератор гармоник // 1231571

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах связи, измерительных системах и синтезаторах частот диапазона СВЧ

Утроитель частоты // 1229946

Умножитель частоты // 2103802

Генератор свч // 2357355

Изобретение относится к электротехнике, к электронной технике к генераторам СВЧ на транзисторе

Многофункциональное устройство свч // 2411633

Изобретение относится к электронной технике СВЧ

Свч-делитель частоты // 2052889

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в широкополосной аппаратуре техники связи, радиолокации, измерительной технике и т

Умножитель частоты // 2072623

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к устройствам преобразования частоты

Умножитель частоты // 2017320

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиопередающих и других радиотехнических устройствах

Умножитель частоты // 1787313

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано как генератор синосуидальных колебаний при калибровке измерительных каналов различных систем

Умножитель частоты // 2522302

Изобретение относится к области электронной техники и может использоваться в высокочастотных трактах полупроводниковых передатчиков. Достигаемый технический результат - расширение рабочей полосы частот и увеличение КПД при сохранении низких шумов. Умножитель частоты содержит две линии передачи с одинаковыми волновыми сопротивлениями, три транзистора с барьером Шотки, две индуктивности, два резистора и фильтр питания. 3 ил.

Утроитель частоты // 2628255

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат изобретения заключается в возможности при изменении частоты и амплитуды входного сигнала в широких пределах получить выходной гармонический сигнал, частота которого в три раза выше частоты входного источника. В утроитель частоты, содержащий делитель 1, сумматор 2, компаратор 3, одновибратор 4 и устройство выборки-хранения 5, первый вход которого соединен с входной шиной утроителя частоты, а второй вход - с выходом одновибратора 4, вход которого подключен к выходу компаратора 3, при этом выход делителя соединен с первым входом сумматора 3, выход которого соединен с выходной шиной утроителя частоты, дополнительно введены блок возведения в степень 6 и дифференцирующий блок 7, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора 3, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, при этом входная шина утроителя частоты соединена с входом дифференцирующего блока 7, вторым входом сумматора 2 и первым входом блока возведения в степень 6, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами аналогового делителя 1, а к выходу устройства выборки-хранения 5 подключен второй вход блока возведения в степень 6. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Умножитель частоты высокой кратности // 2628993

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к СВЧ-умножителям частоты высокой кратности, применяемым для получения сигнала высокой частоты с низким уровнем фазового шума в выходном сигнале. Технический результат заключается в расширении арсенала средств. Умножитель частоты включает согласующую цепь входного сигнала, на входе которой стоит первый конденсатор, параллельно которому на землю включен второй конденсатор, последовательно включена первая катушка индуктивности, выход которой подключен к параллельно включенным третьему конденсатору и резистору, а также к входу второй катушки индуктивности, выход которой соединен с анодом первого диода и катодом второго диода, катод и анод которых соответственно соединены с земляной шиной, выход второй катушки индуктивности гальванически соединен с входным элементом узкополосного пропускающего фильтра, выполненного в микрополосковом исполнении в виде встречных шпильковых резонаторов, последовательно расположенных между входным и выходным элементами фильтра, согласно решению содержит n–i–p–i–n-диод, одна n-область которого гальванически соединена с входным элементом микрополоскового фильтра, другая n-область n–i–p–i–n-диода гальванически соединена с первым шпильковым резонатором полосно-пропускающего фильтра, p-область n–i–p–i–n-диода через нагрузочное сопротивление соединена с положительным полюсом источника постоянного напряжения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.