Контур усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и свч-сигналов

Изобретение относится к созданию контура усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов. Технический результат заключается в обеспечении согласования выходного полного сопротивления микросхемы мощности с широкополосной сетью. Контур включает в себя разветвленный подконтур, образованный из контура питания постоянного тока и контура мощного СВЧ-сигнала. Контур питания постоянного тока начинается с порта (211) электропитания стока транзистора с высокой подвижностью электронов (ТВПЭ) и соединен с питающим выходом транзисторного канала (250) ТВПЭ нижнего уровня, используя соответствующую линию после параллельного подключения к первому конденсатору (221) типа металл-диэлектрик-металл (МДМ) и последовательного соединения с первой микрополосковой катушкой (222) индуктивности и симметричными микрополосковыми линиями (223) ответвления. Контур мощного СВЧ-сигнала начинается с сигнального выхода транзисторного канала (250) ТВПЭ нижнего уровня, объединяет в две линии соответствующие линии, причем эти две линии соответственно параллельно соединены с двумя третьими МДМ конденсаторами (241, 242), соответственно последовательно соединены со вторым электродом вторых МДМ конденсаторов (231, 234), соответственно параллельно соединены с заземляющими микрополосковыми катушками (232, 235) индуктивности и соответственно последовательно соединены со вторыми микрополосковыми катушками (233, 236) индуктивности. 5 з.п. ф-лы 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[00011 Данное изобретение касается контура усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов и, в частности, относится к высокомощной полупроводниковой интегральной схеме усилителя мощности СВЧ-диапазона и миллиметрового диапазона с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов и к области коммуникационных технологий.

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[0002] Силовой полупроводниковый интегральный усилитель мощности СВЧ-диапазона и миллиметрового диапазона представляет собой основное устройство в системе СВЧ-обнаружения и управления и используется для усиления сигнала низкой мощности до мощного сигнала, что увеличивает мощность излучения эмиттера в системе, таким образом, увеличивая расстояние обнаружения. При разработке системы СВЧ-обнаружения и управления требуется увеличивать расстояние обнаружения, а также уменьшать потребление энергии, таким образом, повышая эффективность усилителя.

[0003] В одном аспекте требуется, чтобы силовой полупроводниквый интегрированный усилитель мощности СВЧ-диапазона и миллиметрового диапазона имел высокую выходную мощность и высокую эффективность. В другом аспекте, во время серийного производства, для повышения воспроизводимости и производительности и уменьшения стоимости микросхема должна быть миниатюризирована.

[0004] Высокая выходная мощность требует подачи большого тока и, следовательно, для передачи большого тока контур питания обычно имеет ширину линии 100 мкм, более чем в два раза превышающую ширину линии сигнала, занимает 1/10 радиального расстояния площади нижнего уровня микросхемы и занимает большую площадь микросхемы. Кроме того, достижение высокой мощности и высокой эффективности требует надлежащего согласования на выходе. Для общих Т- и π-согласующих цепей и нескольких ответвлений их производных форм легко внести гибкую корректировку в конструкцию и схему цепи для сигналов в различных диапазонах частот, в частности, широкополосных сигналов. Из-за ограничения размера микросхемы микросхема силового полупроводнокового усилителя мощности СВЧ-диапазона и миллиметрового диапазона обладает очень ограниченным промежутком для размещения в схеме контура нижнего уровня.

[0005] Блок нижнего уровня в существующем силовом полупроводниковом интегральном усилителе мощности СВЧ-диапазона и миллиметрового диапазона содержит канал транзистора с высокой подвижностью электронов (ТВПЭ) с большой шириной сетки и низким выходным полным сопротивлением. Типовая конструкция изображена на ФИГ. 1. Транзисторный канал 150 нижнего уровня полевого транзистора типа металл-оксид-полупроводник (ПТМОП) проходит через два зеркально расположенных выходных подконтура 101, 102 и соединен с выходным портом 112 посредством последовательного соединения с катушкой 134 индуктивности и параллельного соединения с конденсатором 135. Выходной подконтур 101 включает в себя контактную площадку 111, конденсатор 121, микрополосковую линию 122 и согласующую цепь. Согласующая цепь включает в себя конденсатор 131 и катушки 132, 133 индуктивности, где место соединения катушек 132, 133 индуктивности расположено на пластине конденсатора 131, а согласующая цепь согласована с выходным контактом этой пластины (см. ФИГ. 2). Учитывая требования в двух вышеизложенных аспектах, одна основная сложная задача состоит в согласовании очень низкого выходного полного сопротивления до 50 Ом; при этом на ограниченной площади микросхемы почти невозможно спроектировать цепь питания и согласующую цепь надлежащим образом, и весьма сложно достичь высокой выходной мощности и высокой эффективности.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача

[0006] Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить контур усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов путем смелых инноваций в схеме контура нижнего уровня из-за вышеизложенных сложных проблем в предшествующем уровне техники, таким образом, решая проблему согласования выходного полного сопротивления микросхемы мощности с большой шириной сетки и широкополосной сети, имеющей высокий коэффициент полного сопротивления, для полного исследования высокой производительности и высокой эффективности транзисторного канала ТВПЭ с большой шириной сетки и соблюдения требований для текущей разработки систем СВЧ-обнаружения и управления.

Техническое решение

[0007] Для достижения вышеизложенной задачи основное техническое решение контура усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов согласно настоящему изобретению включает в себя разветвленный подконтур, образованный из контура питания постоянного тока и контура мощного СВЧ-сигнала. Контур питания постоянного тока начинается с порта электропитания стока ТВПЭ и соединен с питающим выходом транзисторного канала ТВПЭ нижнего уровня, используя соответствующую линию транзисторного канала ТВПЭ нижнего уровня разветвленной микрополосковой линией, после параллельного подключения к первому МДМ конденсатору и последовательного соединения с первой микрополосковой катушкой индуктивности и двумя симметричными микрополосковыми линиями ответвлениями, при этом две микрополосковые линии ответвления соответственно последовательно соединены с одним из электродов вторых МДМ конденсаторов. Контур мощного СВЧ-сигнала начинается с сигнального выхода транзисторного канала ПТМОП нижнего уровня, объединяет в две линии соответствующие линии транзисторного канала ТВПЭ нижнего уровня разветвленной микрополосковой линией, при этом эти две линии соответственно параллельно соединены с двумя третьими МДМ конденсаторами, соответственно последовательно соединены со вторым электродом вторых МДМ конденсаторов, соответственно параллельно соединены с заземляющими микрополосковыми катушками индуктивности и соответственно последовательно соединены со вторыми микрополосковыми катушками индуктивности, при этом объединены в одну линию для соединения с третьей микрополосковой катушкой индуктивности, и заканчиваются четвертым МДМ конденсатором, подключенным параллельно.

[0008] Дополнительное совершенствование технического решения настоящего изобретения заключается в том, что два электрода вторых конденсаторов МДМ разнесены в вертикальном направлении, формируя трехмерный крест между контуром питания постоянного тока и контуром мощного СВЧ-сигнала, а углы между линиями креста предпочтительно составляют 90°.

[0009] Также дополнительное совершенствование технического решения настоящего изобретения заключается в том, что трехмерный крест сформирован между объединенной линией в контуре мощного СВЧ-сигнала и одной из двух микрополосковых линий ответвления в контуре питания постоянного тока путем «воздушного моста», и углы между линиями креста предпочтительно составляют 90°.

[0010] Еще одно дополнительное совершенствование настоящего изобретения заключается в том, что предложены два разветвленных подконтура, представляющие собой контуры, расположенные зеркально друг к другу, и выходные мощности контуров мощного СВЧ-сигнала двух разветвленных подконтуров объединены и подключены параллельно конденсатору для достижения клеммы заземления.

Технический результат

[0011] После того, как принято вышеописанное техническое решение настоящего изобретения, регулировка каждого ответвления цепи согласования упрощается, и ограничения монтажа, вызванные фиксированным положением точки пересечения между сигналом постоянного тока и мощным СВЧ-сигналом, больше не существуют, таким образом, регулировочный допуск цепи согласования уменьшается. По сравнению с обычным решением увеличено выходное полное сопротивление объединенного порта, сложность согласования широкополосной сети снижена, проблема низкой сопоставимости, возникающей в результате дискретного процесса, уменьшена, производительность во время массового производства дополнительно повышена, и выходная мощность и эффективность микросхемы усилителя мощности СВЧ-диапазона и миллиметрового диапазона с большой шириной сетки повышены. При этом степень использования площади микросхемы повышена, эффективность теплоотдачи повышена и плотность мощности повышена.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0012] Данное изобретение дополнительно описано ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи.

[0013] ФИГ. 1 отображает топологию контура нижнего уровня силового полупроводникового интегрального усилителя мощности СВЧ-диапазона и миллиметрового диапазона в документах предшествующего уровня техники;

[0014] ФИГ. 2 - принципиальная схема согласующей цепи нижнего уровня силового полупроводникового интегрального усилителя мощности СВЧ-диапазона и миллиметрового диапазона в документах предшествующего уровня техники;

[0015] ФИГ. 3 отображает топологию контура нижнего уровня силового полупроводникового интегрального усилителя мощности СВЧ-диапазона и миллиметрового диапазона согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

[0016] ФИГ. 4 - принципиальная схема согласующей цепи нижнего уровня силового полупроводникового интегрального усилителя мощности СВЧ-диапазона и миллиметрового диапазона согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0017] Вариант осуществления 1

[0018] Контур усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов в этом варианте осуществления изображен на ФИГ. 3 и сформирован из двух разветвленных подконтуров 201, 202, представляющих собой контуры, расположенные зеркально друг к другу и пропускающие мощные СВЧ-сигналы, согласованные по амплитуде и фазе в каждой зеркальной точке. Каждый разветвленный подконтур сформирован из контура питания постоянного тока и контура мощного СВЧ-сигнала. Контур питания постоянного тока начинается с порта 211 электропитания стока ТВПЭ и соединен с питающим выходом транзисторного канала 250 ТВПЭ нижнего уровня, используя соответствующую линию транзисторного канала ТВПЭ нижнего уровня разветвленной микрополосковой линией после параллельного подключения к первому МДМ конденсатору 221 и последовательного соединения с первой микрополосковой катушкой 222 индуктивности и двумя симметричными микрополосковыми линиями 223 ответвления, при этом две микрополосковые линии ответвления соответственно последовательно соединены с одним из электродов вторых конденсаторов МДМ 231, 234. Контур мощного СВЧ-сигнала начинается с сигнального выхода транзисторного канала 250 ТВПЭ нижнего уровня, объединяет в две линии соответствующие линии транзисторного канала ТВПЭ нижнего уровня разветвленной микрополосковой линией, сформированную из группы транзисторов единичной ячейки, при этом эти две линии соответственно параллельно соединены с двумя третьими МДМ конденсаторами 241, 242, соответственно последовательно соединены со вторым электродом вторых МДМ конденсаторов 231, 234, соответственно параллельно соединены с заземляющими микрополосковыми катушками 232, 235 индуктивности и соответственно последовательно соединены со вторыми микрополосковыми катушками 233, 236 индуктивности, при этом они объединены в одну линию для соединения с третьей микрополосковой катушкой индуктивности 238, и заканчиваются четвертым конденсатором МДМ 239, подключенным параллельно, для объединения с конденсатором 240, соединенным параллельно, для достижения выходного порта 212 в конечном итоге. Поскольку два электрода вышеупомянутых вторых МДМ конденсаторов разнесены (размещены друг над другом) в вертикальном направлении, сформирован трехмерный крест между цепью питания постоянного тока и контуром СВЧ-сигнала мощности, и углы между линиями креста составляют 90°. Кроме того, сформирован трехмерный крест между объединенной линией в контуре СВЧ-сигнала мощности и одной из двух микрополосковых линий ответвления в цепи питания постоянного тока путем «воздушного моста» 237, и углы между линиями креста также составляют 90°.

[0019] В подконтурах 201, 202 контура сигнал питания постоянного тока передается в поперечном направлении на микросхеме, а СВЧ-сигнал мощности передается в осевом направлении; такой способ монтажа схемы может уменьшить влияние перекрестных помех на СВЧ-сигнал мощности из-за шума, имеющего различные частотные компоненты и производимого источником электропитания постоянного тока. В контуре питания постоянного тока и контуре СВЧ-сигнала мощности имеется, по меньшей мере, 6 крестов, которые соответственно расположены в МДМ конденсаторах 231, 234 и в «воздушном мосту» 237 подконтура 201 и в соответствующих частях зеркального подконтура 202. Для микросхемы контура всесторонне учитываются рабочий диапазон частот, мощность, эффективность, сопоставимость, производительность и стоимость; в пластине микросхемы в качестве основания используется материал GaAs или GaN; однако данное изобретение не ограничивается только этим.

[0020] Теорией и испытаниями подтверждено, что этот вариант осуществления имеет следующие полезные эффекты:

[0021] 1) Упрощается регулировка характеристик длины и ширины ответвлений в согласующей ячейке, например, микрополосковых линий 232, 233, 223, 222, 238; ограничения монтажа, вызванные фиксированным положением точки пересечения между сигналом постоянного тока и СВЧ-сигналом мощности, например, микрополосковых линий 122, 132, 133, пересекающихся в узле конденсатора 131, исчезают, в связи с этим регулировочный допуск согласующей ячейки увеличивался.

[0022] 2) Несколько транзисторных каналов ТВПЭ сначала объединяются, предварительное согласование выполняется один раз на этом объединенном порту для увеличения выходного полного сопротивления до определенного уровня, затем согласование выполняется второй раз для выполнения следующего объединения на двух объединенных портах после второго согласования, и порт после следующего объединения согласуется с 50 Ом через третью сеть. В сравнении с обычным решением этот вариант осуществления повышает выходное полное сопротивление объединенного порта (см. к ФИГ. 2 и ФИГ. 4), уменьшает область запрещенных значений согласования, снижает сложность широкополосного согласования, уменьшает проблему низкой сопоставимости, которая возникает в результате дискретного процесса, дополнительно повышает производительность во время массового производства и повышает выходную мощность и эффективность микросхемы усилителя мощности СВЧ-диапазона и миллиметрового диапазона с большой шириной сетки.

[0023] 3) Степень использования площади микросхемы повышена, эффективность теплоотдачи повышена, и плотность мощности повышена.

[0024] В итоге этот вариант осуществления решает сложную задачу согласования от выходного полного сопротивления микросхемы мощности с большой шириной сетки до широкополосной сети, имеющей высокий коэффициент полного сопротивления и порт 50 Ом для полного исследования показателей высокой мощности и высокой эффективности транзисторного канала ТВПЭ с большой шириной сетки.

1. Контур усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов, включающий в себя разветвленный подконтур, образованный из контура питания постоянного тока и контура мощного ВЧ-сигнала, в котором контур питания постоянного тока начинается с порта (211) электропитания стока транзистора с высокой подвижностью электронов (ТВПЭ) и соединен с питающим выходом транзисторного канала (250) ТВПЭ нижнего уровня, используя соответствующую линию транзисторного канала ТВПЭ нижнего уровня разветвленной микрополосковой линией после параллельного подключения к первому конденсатору (221) типа металл-диэлектрик-металл (МДМ) и последовательного соединения с первой микрополосковой катушкой (222) индуктивности и двумя симметричными микрополосковыми линиями (223) ответвления, при этом две микрополосковые линии ответвления соответственно последовательно соединены с одним из электродов вторых МДМ конденсаторов (231, 234); и контур мощного СВЧ-сигнала начинается с сигнального выхода транзисторного канала (250) ТВПЭ нижнего уровня, объединяет в две линии соответствующие линии транзисторного канала ТВПЭ нижнего уровня разветвленной микрополосковой линией, при этом эти две линии соответственно параллельно соединены с двумя третьими МДМ конденсаторами (241, 242), соответственно последовательно соединены со вторым электродом вторых МДМ конденсаторов (231, 234), соответственно параллельно соединены с заземляющими микрополосковыми катушками (232, 235) индуктивности и соответственно последовательно соединены со вторыми микрополосковыми катушками (233, 236) индуктивности, при этом они объединены в одну линию для соединения с третьей микрополосковой катушкой (238) индуктивности, и заканчиваются четвертым МДМ конденсатором (239), подключенным параллельно.

2. Контур усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов по п. 1, в котором два электрода вторых МДМ конденсаторов разнесены в вертикальном направлении для формирования трехмерного креста между контуром питания постоянного тока и контуром мощного СВЧ-сигнала.

3. Контур усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов по п. 1 или 2, в котором сформирован трехмерный крест между объединенной линией в контуре мощного СВЧ-сигнала и одной из двух микрополосковых линий ответвления в контуре питания постоянного тока путем «воздушного моста» (237).

4. Контур усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов по п. 3, в котором все углы между линиями трехмерного креста составляют 90˚.

5. Контур усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов по п. 4, в котором реализованы два разветвленных подконтура, представляющие собой контуры, расположенные зеркально друг к другу, и выходные мощности контуров мощного СВЧ-сигнала двух разветвленных подконтуров объединены для параллельного соединения с конденсатором (240) для достижения выходного порта (212).

6. Контур усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов по п. 5, в котором объединенная микрополосковая линия транзисторного электрода ТВПЭ нижнего уровня сформирована из группы транзисторов единичной ячейки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к созданию контура усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов. Технический результат заключается в обеспечении высокого коэффициента полного сопротивления микросхемы электропитания.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к резонансным преобразователям электрической энергии на основе резонансных усилителей мощности. Технический результат заключается в увеличении коэффициента усиления резонансного преобразователя до 2-10 и стабилизации величины коэффициента усиления при изменении нагрузки и частоты.

Изобретение относится к радиопередающим устройствам коротковолнового диапазона и может быть использовано в усилителях мощности радиопередатчиков. .

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для регулировки амплитуды радиочастотного сигнала. .

Изобретение относится к технике усиления мощности электрических сигналов (С) и может быть использовано при усилении мощности в системах воспроизведения звука, в устройствах автоматики, измерительной и преобразовательной техники.

Изобретение относится к усилителям мощности низкой частоты и может использоваться в миниатюрных слуховых аппаратах. .

Изобретение относится к радиоэлектронике при проектировании плавучих объектов. .

Изобретение относится к области усилительной и генераторной техники и может быть использовано в широкополосных передающих трактах звукового диапазона частот для радиовещания и звукоподводной связи.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к резонансным преобразователям электрической энергии на основе параметрических резонансных генераторов. Задачей предлагаемого изобретения является увеличение мощности и снижение зависимости вырабатываемой электроэнергии параметрического резонансного генератора от величины нагрузки. Технический результат заключается в увеличении мощности и стабилизации величины вырабатываемой энергии при изменении нагрузки. Сущность: в предлагаемом параметрическом резонансном генераторе, содержащем группу катушек индуктивности, соединенных последовательно с емкостью и образующих резонансный контур и устройство для периодического изменения индуктивности резонансного контура, установленное на оси электродвигателя, катушки индуктивности установлены в пазах статора параметрического резонансного генератора, а устройство периодического изменения индуктивности выполнено в виде ротора с пазами и выступами в поперечном сечении, катушки индуктивности, соединенные между собой и с емкостью, образуют резонансный контур первичной обмотки резонансного высокочастотного трансформатора Тесла, каждая катушка индуктивности имеет дополнительную обмотку, дополнительные обмотки всех катушек индуктивности соединены последовательно и образуют вторичную обмотку резонансного высокочастотного трансформатора Тесла, а выводы вторичной обмотки трансформатора Тесла соединены через диодно-конденсаторный блок или через еще один резонансный трансформатор Тесла, выпрямитель и инвертор с нагрузкой. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в усилителях. Достигаемый технический результат - увеличение коэффициента усиления. Способ увеличения мощности электрического сигнала характеризуется тем, что на вход усилителя для питания колебательного контура подают сигнал переменного тока, находящийся в полосе пропускания колебательного контура усилителя через элемент положительной обратной связи, указанный сигнал подают через элемент обратной связи последовательно с источником сигнала, при этом в сердечнике лавинообразно нарастает магнитный поток, который индуцирует ЭДС во вторичных обмотках усилителя для питания потребителей. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в усилителях мощности. Достигаемый технический результат - увеличение коэффициента усиления и снижение зависимости параметров усиления электрических сигналов от величины нагрузки. Устройство усиления электрических сигналов содержит две группы катушек индуктивности, диск с приводом от электродвигателя для периодического изменения параметров резонансного контура, установленный в зазоре между катушками индуктивности, которые попарно соединены последовательно между собой и с емкостью и образуют резонансный контур первичной обмотки резонансного высокочастотного трансформатора Тесла, вторичную обмотку которого образуют дополнительные обмотки каждой катушки индуктивности. Способ усиления электрических сигналов характеризуется тем, что возбужденные в резонансном контуре колебания преобразуют по напряжению в упомянутом трансформаторе Тесла, выпрямляют и через инвертор передают в нагрузку. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к резонансным преобразователям электрической энергии на основе параметрических резонансных генераторов. Технический результат состоит в повышении мощности и снижении зависимости вырабатываемой электроэнергии параметрического резонансного генератора от величины нагрузки. Параметрический резонансный генератор содержит группу катушек, соединенных последовательно и образующих с емкостью резонансный контур. Устройство периодического изменения индуктивности резонансного контура установлено на оси электродвигателя. Параметрический резонансный генератор и устройство периодического изменения индуктивности резонансного контура выполнены из первой и второй параметрических резонансных электрических машин, установленных друг над другом. Каждая из электрических машин имеет статор и ротор. Роторы двух электрических машин установлены на общем валу. В пазах статора первой и второй электрических машин вокруг зубцов статора установлены основные катушки индуктивности, соединенные между собой и с емкостью в отдельный резонансный контур каждой электрической машины. Каждая основная катушка индуктивности во второй электрической машине имеет дополнительную обмотку. Все дополнительные обмотки всех катушек индуктивности второй электрической машины соединены последовательно и совместно с основными катушками индуктивности выполнены в виде резонансного трансформатора Тесла, в котором основные катушки индуктивности резонансного контура являются первичной обмоткой. Дополнительные обмотки катушек индуктивности выполнены в виде вторичной обмотки. Выводы вторичной обмотки трансформатора Тесла соединены через выпрямитель или еще один трансформатор Тесла, выпрямитель и инвертор с нагрузкой и через преобразователь частоты с резонансным контуром катушек индуктивности первой электрической машины. Роторы первой и второй электрической машины в поперечном сечении имеют на внешнем ободе выступы и пазы. Размеры выступа ротора равны общему размеру двух зубцов и двух пазов статора. Количество выступов ротора в два раза меньше числа зубцов статора в каждой электрической машине. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам усиления электрических сигналов на основе резонансных преобразователей электрической энергии. Технический результат - увеличение коэффициента усиления электрических сигналов и повышение стабильности величины коэффициента усиления при изменении нагрузки. Предложено четыре варианта устройств усиления электрических сигналов и способ усиления электрических сигналов. Предлагаемые устройства усиления электрических сигналов содержат по две группы катушек индуктивности, установленных попарно с зазором в параллельных плоскостях соосно напротив друг друга, соединенных последовательно с емкостью и образующих резонансный контур, и прибор для периодического изменения параметров резонансного контура, который содержит источники света, которые могут быть выполнены и установлены различным образом. 5 н. и 22 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к устройствам усиления электрических сигналов на основе резонансных преобразователей электрической энергии. Задачей и техническим результатом является в способе и устройстве увеличение коэффициента усиления и снижение зависимости параметров от величины нагрузки с увеличением добротности резонансных контуров за счет однонаправленной передачи электрической энергии от источника питания к нагрузке, исключения сопротивления нагрузки из электрической цепи, обеспечивающей параметрическое усиление электрических колебаний, и использования энергии электрического поля уединенных емкостей, что приводит к параметрическому изменению емкости в резонансных контурах высоковольтных обмоток трансформаторов Тесла. Предлагается усиление электрических сигналов путем параметрического возбуждения колебаний в резонансном контуре и преобразование электрической энергии в энергию колебаний с частотой f1 в резонансном контуре низковольтной обмотки трансформатора Тесла, а также усиление электрических колебаний тока и напряжения путем периодического изменения потенциала за счет поляризации молекул воздуха и паров воды в электрическом поле уединенной емкости и параметрического резонанса в резонансном контуре высоковольтной обмотки трансформатора Тесла с частотой f2=f1. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам усиления электрических сигналов на основе резонансных преобразователей электрической энергии. Технический результат заключается в увеличении коэффициента усиления и снижении зависимости параметров от величины нагрузки. Технический результат в группе изобретений достигается за счет того, что прибор для изменения параметров резонансного контура выполнен в виде двух естественных уединенных емкостей из проводящего материала, установленных над повышающим и понижающим трансформатором Тесла, и соединен со свободным выводом высоковольтной обмотки с образованием резонансного контура. Также указанный прибор может быть выполнен в виде n+2 уединенных емкостей из проводящего материала, одна из которых установлена над повышающим трансформатором Тесла и n+1 уединенных емкостей установлены над n+1 понижающим трансформаторами Тесла, каждая уединенная емкость соединена со свободным выводом высоковольтной обмотки с образованием резонансного контура, все 2(n+2) резонансные контуры имеют одинаковую резонансную частоту. Также в одном из вариантов обеспечивается усиление электрических колебаний путем параметрического изменения емкости резонансного контура высоковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла, передачи усиленных колебаний тока и напряжения в резонансный контур низковольтной обмотки понижающего трансформатора Тесла с частотой f3=f2=f1=f0, выпрямления тока и напряжения и преобразования электрической энергии по частоте и напряжению в инверторе и передачи в нагрузку и частично по цепи обратной связи через блок питания на вход источника питания. Усиление электрических колебаний может быть достигнуто путем параметрического изменения емкости n+1 резонансных контуров высоковольтных обмоток n+1 понижающих трансформаторов Тесла, передачи усиленных колебаний тока и напряжения в n+1 резонансных контуров низковольтной обмотки n+1 понижающих трансформаторов Тесла с резонансной частотой, одинаковой для всех 2(n+2) резонансных контуров, выпрямления тока и напряжения в n+1 выпрямителе. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к созданию контура усилителя с перекрестной разводкой сигналов постоянного тока и СВЧ-сигналов. Технический результат заключается в обеспечении согласования выходного полного сопротивления микросхемы мощности с широкополосной сетью. Контур включает в себя разветвленный подконтур, образованный из контура питания постоянного тока и контура мощного СВЧ-сигнала. Контур питания постоянного тока начинается с порта электропитания стока транзистора с высокой подвижностью электронов и соединен с питающим выходом транзисторного канала ТВПЭ нижнего уровня, используя соответствующую линию после параллельного подключения к первому конденсатору типа металл-диэлектрик-металл и последовательного соединения с первой микрополосковой катушкой индуктивности и симметричными микрополосковыми линиями ответвления. Контур мощного СВЧ-сигнала начинается с сигнального выхода транзисторного канала ТВПЭ нижнего уровня, объединяет в две линии соответствующие линии, причем эти две линии соответственно параллельно соединены с двумя третьими МДМ конденсаторами, соответственно последовательно соединены со вторым электродом вторых МДМ конденсаторов, соответственно параллельно соединены с заземляющими микрополосковыми катушками индуктивности и соответственно последовательно соединены со вторыми микрополосковыми катушками индуктивности. 5 з.п. ф-лы 4 ил.

Наверх