СВЧ-ГЕНЕРАТОР Российский патент 1994 года по МПК H03B5/18 H03B5/30 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в передатчиках СВЧ.

Целью изобретения является повышение КПД генератора за счет создания положительной обратной связи не только на основной частоте, но и на частотах высших гармоник, приводящей к увеличению амплитуды этих гармоник на переходах транзистора.

На чертеже изображен генератор СВЧ.

Он содержит транзистор 1, к базовому, эмиттерному и коллекторному выводам которого подключены колебательные контуры, выполненные в виде отрезков 2, 3 и 4 микрополосковой линии. Отрезок 2 микрополосковой линии, подключенный одним концом к базовому выводу транзистора 1, выполнен короткозамкнутым на другом своем конце. Генератор СВЧ снабжен также выводом энергии 5, который подключен к одному из отрезков микрополосковых линий, например к отрезку 4.

Генератор СВЧ работает следующим образом.

При подаче на транзистор 1 питающих напряжений возбуждаются автоколебания, частота и амплитуда которых определяются размерами отрезков 2, 3 и 4 микрополосковых линий. Электромагнитная энергия из коллекторного контура (отрезок 4 микрополосковой линии) через емкостной элемент связи поступает в вывод энергии 5 и затем в стандартную коаксиальную линию передачи.

Установлено, что в описываемом генераторе СВЧ положительная обратная связь между входом и выходом активного элемента имеет место в том случае, когда входное сопротивление базового колебательного контура носит индуктивный характер. Для обогащения импульсов напряжения на переходах транзистора высшими гармоническими составляющими необходимо, чтобы и на частотах этих гармоник входное сопротивление базового контура также сохраняло индуктивный характер. При выполнении этого условия, а также при выборе определенных размеров эмиттерного и коллекторного контуров амплитуда и форма импульсов напряжения приближаются к оптимальным, при которых КПД наибольший. Использование секторпальной линии, т. е. отрезка микрополосковой линии, ширина которого увеличивается по направлению к короткозамкнутому концу, создает более благоприятные возможности для возбуждения с энергетически выгодными амплитудами и фазами не только основной, но и высших гармоник, причем число последних может быть увеличено по сравнению с тем случаем, когда используется регулярная линия передачи. При этом предельная относительная длина l отрезка 2 микрополосковой линии, необходимая для обеспечения положительной обратной связи на второй гармонике, должна быть выбрана равной l = = (0,125-0,19) λ, где λ - средняя длина волны в отрезке 2 микрополосковой линии, подключенном к базовому выводу транзистора.

Предлагаемый генератор СВЧ допускает использование транзистора, имеющего по одному эмиттерному и коллекторному выводам, и два базовых вывода. В этом случае в конструкцию должны быть введены два одинаковых колебательных контура, подключенных к каждому из базовых выводов транзистора и выполненных, например, в виде отрезков секторпальной линии.

Использование: в радиопередающих устройствах сверхвысокочастотного диапазона. Сущность изобретения: устройство содержит транзистор, к каждому выводу которого подключен колебательный контур в виде отрезка микрополосковой линии передачи. Отрезок микрополосковой линии передачи. Отрезок микрополосковой линии передачи, который подключен к базовому выводу транзистора, выполнен длиной l = (0,125 - 0,19) λ и шириной, увеличивающейся по направлению к короткозамкнутому концу. 1 ил.

СВЧ-ГЕНЕРАТОР, содержащий транзистор, к базовому, эмиттерному и коллекторному выводам которого подключены колебательные контуры, выполненные в виде отрезков микрополосковой линии, один из которых соединен с выводом энергии, отличающийся тем, что отрезок микрополосковой линии, подключенный одним концом к базовому выводу транзистора, выполнен короткозамкнутым на другом конце, с длиной l, равной ( 0,125 - 0,19 ) λ, и с увеличивающейся по направлению к короткозамкнутому концу шириной, где λ - средняя длина волны в отрезке микрополосковой линии.