Двухуровневый генератор шума

 

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано в качестве меры шумовой температуры при точных шумовых измерениях: малых уровней шумовой температуры источников сигналов, малых потерь и шумовых параметров четырехполюсников, а также для встроенного контроля в радиосистемах различного назначения. Двухуровневый генератор шума содержит излучатель шума с двумя выходами, выполненный на невзаимном полупроводниковом приборе с барьером Шоттки (ППБШ), вентиль, переключатель и две нагрузки, причем первый выход излучателя шума на ППБШ подключен ко входу вентиля, выход которого является выходом двухуровневого генератора шума, второй выход излучателя шума на ППБШ подключен через переключатель либо к первой нагрузке, либо ко второй. ДГШ имеет два стационарных состояния с выходными уровнями шумовой температуры T1≅(0,2...0,5)To и T2≅(1...3)To, переключаемыми по внешней команде. Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик прибора. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использовано в качестве меры шумовой температуры (ШТ) при точных шумовых измерениях малых уровней шумовой температуры источников сигналов, малых потерь и шумовых параметров четырехполюсников, а также для встроенного контроля и калибровки в радиосистемах различного назначения.

В известном двухуровневом генераторе шума (ДГШ) [1] возможности снижения уровня Т1 ограничены потерями, вносимыми направленным ответвителем, включенным между излучателем "холодного" шума и вентилем, обеспечивающим независимость характеристик ДГШ от внешней нагрузки.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является ДГШ [2], в конструкции которого устранены излишние элементы схемы в выходной цепи каскада излучения "холодного" шума и тем самым обеспечены условия для наиболее полной реализации потенциальных возможностей используемого полевого транзистора. Недостатком этого решения является то, что обеспечение второго (высокотемпературного) уровня шума достигнуто применением дополнительных активных узлов схемы (генератора шума на ЛПД или усилителя), что заметно влияет на габариты, энергопотребление и надежность прибора.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик прибора путем исключения лишних активных узлов и оптимизации режима генератора шума при сохранении остальных достоинств прототипа.

Этим требованиям удовлетворяет предлагаемая конструкция двухуровневого генератора шума, схема которого представлена на чертеже. Конструкция содержит излучатель шума 4, выполненный на невзаимном полупроводниковом приборе с барьером Шоттки (ППБШ) и имеющий два выхода - один выход со стороны затвора, а второй выход со стороны стока, вентиль 5, трехплечий переключатель 3 и две нагрузки 1 и 2, подключенные соответственно к первому и второму плечам переключателя. Второй выход излучателя шума на ППБШ 4 подключен к общему (третьему) плечу переключателя 3 и, в зависимости от положения последнего, поочередно соединяется либо с нагрузкой 1, либо с нагрузкой 2; первый выход излучателя шума на ППБШ 4 соединен со входом вентиля 5, выход которого служит выходом двухуровневого генератора шума.

Предлагаемая конструкция двухуровневого генератора шума работает следующим образом: когда по внешней команде управления переключатель 3 соединяет второй выход излучателя шума на ППБШ 4 с нагрузкой 1, ее параметры обуславливают в излучателе шума 4 режим, соответствующий излучению низкотемпературного уровня шума, и на выход ДГШ через вентиль 5 поступает мощность шума с шумовой температурой T1 ≅ (0,2...0,5)To; когда же переключатель 3 соединяет второй выход излучателя шума на ППБШ 4 с нагрузкой 2, ее параметры обуславливают в излучателе шума режим, соответствующий излучению высокотемпературного уровня шума, и на выход ДГШ поступает мощность шума с шумовой температурой T2 ≅ (1...3)To. Чрезмерное увеличение уровня Т2 приводит к смещению режима ППБШ в зону неустойчивости.

Таким образом, при максимальном упрощении схемы, ДГШ имеет два стационарных состояния с выходными уровнями T1 ≅ (0,2...0,5)To и T2 ≅ (1...3)To, переключаемыми по внешней команде.

Источники информации 1. Патент РФ 2127483. Топольницкий В.Н. Двухуровневый генератор шума. // Бюлл. 7, 1999.

2. Патент РФ 2168847. Каменецкий Ю.А., Топольницкий В.Н., Уздин Р.И. Двухуровневый генератор шума. //.......

Формула изобретения

Двухуровневый генератор шума, содержащий излучатель шума с двумя выходами, выполненный на невзаимном полупроводниковом приборе с барьером Шоттки (ППБШ), вентиль, трехплечий переключатель, управляемый внешними командами, и первую нагрузку, параметры которой обуславливают в излучателе шума режим, соответствующий излучению низкотемпературного уровня шума, отличающийся тем, что в схему введена вторая нагрузка, параметры которой обуславливают в излучателе шума режим, соответствующий излучению высокотемпературного уровня шума, причем первый выход излучателя шума на ППБШ подключен ко входу вентиля, выход которого является выходом двухуровневого генератора шума, второй выход излучателя шума на ППБШ подключен через трехплечий переключатель либо к первой нагрузке, либо ко второй нагрузке.

РИСУНКИ

Рисунок 1