Генератор электромагнитных колебаний

 

Использование: изобретение относится к области радиотехники, в частности к устройствам генерации электромагнитных колебаний , в том числе в микрополосковом исполнении. Сущность изобретения: устройство содержит последовательно соединенные источники питания с шунтирующим конденсатором, индуктивный элемент и контур, состоящий из параллельно соединенных нагрузки и нелинейного элемента, при этом в качестве нелинейного элемента выбран сверхпроводник в области фазового перехода за критический ток. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Н 01 t.. 39/16

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ .:. й!ИМ6 йИЕнПь >"РМЧНИФИ мЧ .=. -16 . ЕйА

I QQ (К)

le фь. (л) ф (21) 3192674/25 (22) 26.02.88 (46) 30.06.93. Бюл. М 24 (71) Центральное конструкторское бюро

"Алмаз" (72) Б.В.Бункин (73) Центральное конструкторское бюро

"Алмаз" (56) Челнокова О.А. Транзисторные генераторы синусоидальных колебаний. М.: Советское радио, 1975, с. 63.

Бремер Дж, Сверхпроводящее устройство. М.: Мир, 1969, с. 167, (54) ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ

КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к устройствам генерации электромагнитных колебаний, в том числе в микрополосковом исполнении.

Целью изобретения является повышение КПД и расширение частотного диапазона за счет сокращения временного периода переходных процессов, На фиг. 1 приведена принципиальная схема генератора электромагнитных колебаний; на фиг. 2 — зависимос ь сопротивления высокотемпературного сверхпроводника от тока; на фиг. 3, 4, 5— временные диаграммы работы устройства; на фиг. 6 — генератор в микрополосковом исполнении.

Устройство содержит (см, фиг. 1) источник питания 1, индуктивный элемент 2, нелинейный элемент 3. в качестве которого

„„. Й2„„1825434 А3 (57) Использование: изобретение относится к области радиотехники, в частности к устройствам генерации электромагнитных колебаний, в том числе в микрополосковом исполнении. Сущность изобретения: устройство содержит последовательно соединенные источники питания с шунтирующим конденсатором, индуктивный элемент и контур, состоящий из параллельно соединенных нагрузки и нелинейного элемента, при этом в качестве нелинейного элемента выбран сверхпроводник в области фазового перехода за критический ток, 6 ил, выбран сверхпроводник в области фазового перехода за критический ток. и нагрузку 4.

В микрополосковом исполнении (см, фиг. 3) генератор содержит источник питания 1. индуктивный элемент 2 в виде полосковой линии с распределенной индуктивностью, нагруженной на нелинейный элемент 3 и нагрузку 4, Все устройство выполнено на поликоровой подложке 5, с обратной стороны которой нанесен слой сплошной металлизации 6. Заземляющая шина 7 выполнена в виде полоска с лицевой стороны подложки.

Шунтирующая емкость конденсатора 8 замыкает цепь на частоте генерируемых колебаний.

Устройство (фиг. 6) рассчитано на частоту генерируемых колебаний 500 МГц. Поликоровая подложка 5 имеет удвоенный

1825434 стандартный размер, волновое сопротивление полосковых линий на входе и выходе равно

50 Ом, величина шунтирующей емкости конденсатора 8 составляет около 7 пф.

Устройство работает следующим образом, В начальный момент времени сопротивление сверхпроводника 3 близко к нулю (фиг, 3), ток течет через индуктивный элемент 2 и нелинейный элемент 3, нарастая до: тех пор, пока значение тока не достигнет величины I=IK.p (фиг. 2, 4). В этот момент происходит фазовый переход в сверхпроводнике, и его сопротивление скачкообразно возрастет до величины R=Rm. Если сопротивление Rm значительно превышает сопротивление нагрузки RH (например Rm

-10-20 R„), то ток после фазового перехода практически мгновенно потечет через наi рузку и будет поддерживаться за счет энергии, накопленной индуктивным элементом (фиг. 5).

Благодаря конечному времени восстановления сверхпроводимости. сопротивление сверхпроводника будет сохранять величину Rm, в течение некоторого интервала leoññò. определяющего длительность импульса тока lz на нагрузке. За этот период времени 12 ток затухает зкспоненциально от величины 1хр до величины lo. стремясь к знаР чению — (Π— напряжение источника пиR„

U тания). Если — <1хр, то 1о<1кр и по н истечении времени т„„, в сверхпроводнике произойдет обратный фазовый переход в сверхпроводящее состояние. Ток потечет через сверхпроводник и индуктивный элемент, нарастая от значения loäî 1хр.

По достижении I„p вышеописанный процесс повторяется, Время протекания тока через сверхпроводник, определяющее интервал между импульсами на нагрузке (время холостого хода), равно:

1к lo

Тхоп !

1 — индуктивность

С учетом паразитной емкости сверхпроводникового элемента и схемы, постоянная

5 времени переходного процесса в значительной мере определяется величиной

r=2RC. При этом часть энергии, запасенной в индуктивности, переходит в емкость, что приводит к снижению энергии, выделяемой

10 на нагрузке. Поэтому вносимая емкость сверхпроводникового элемента и всего устройства должна быть минимальной, В устройстве при исследованиях использовался сверхпроводниковый элемент

15 в тонкопленочном исполнении со следующими параметрами: — химический состав сверхпроводника

У Ва2СизОт — критическая температура Т,-.91.5 К.

20 — температурный интервал фазового перехода Л Т =0,8 К, — плотность критического тока 1K=7 .10

А/см — полный критический ток 1хр-0.2 А

25 - время восстановления сверхпроводимости t=(1-5) 10 С вЂ” паразитная емкость сверхпроводникового элемента С-1 пф, — размеры нелинейного элемента с уче30 том контактных площадок 2 Х 4 мм.

Расчет показывает, что КПД такого генератора увеличивается в несколько раз, Формула изобретения

Генератор электромагнитных колебаний, содержащий последовательно соединенные источник питания с шунтирующим конденсатором, индуктивный элемент и

40 контур, состоящий из параллельно соединенных нагрузки и нелинейного элемента, отличающийся тем, что. с целью повышения КПД и расширения частотного диапазона, в качестве нелинейного элемен45 та выбран сверхпроводник в.области фазового перехода за критический ток.

1825434

1825434

Фиг. Я

Составитель В.Кручинкина

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н.Гунько

Редактор

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

Заказ 2235 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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