СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР Российский патент 2002 года по МПК H03D9/04 H01P9/02 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах автоматической подстройки частоты СВЧ генераторов.

Известен СВЧ дискриминатор с линией задержки, выполненной в виде отрезка волноводной или коаксиальной линии, над которыми размещены с разносом λ/8 (λ - длина волны) две детекторные круглые камеры, в продольной оси которых размещены детекторы и петли связи с плоским диском на вершине [1].

Известный СВЧ дискриминатор работает следующим образом.

Вдоль коаксиальной или волноводной линии передач распространяется электромагнитная волна, которая, отражаясь от конца линии передачи, образует стоячую волну. Разность величин продетектированных диодами напряжений образует дискриминационную характеристику.

Недостатки известного СВЧ дискриминатора сводятся к следующему:
а) сложность конструкции,
б) наличие петли связи и круглой детекторной камеры приводят к возникновению паразитных резонансов, ограничивающих частотный диапазон, в котором дискриминационные характеристики не имеют искажений.

Задача изобретения - расширение частотного диапазона неискаженных дискриминационных характеристик.

Решение ее достигается тем, что в СВЧ дискриминаторе, содержащем выполненную в виде микрополосковой линии передачи линию задержки, вдоль которой распространяется электромагнитная волна, и два детекторных диода, разность величин продетектированных напряжений с которых образует дискриминационную характеристику, на входе линии задержки в экране выполнены на расстоянии λ/4 две полуволновые щелевые линии с параллельно подключенными через опорные конденсаторы детекторными диодами, при этом щелевые линии расположены под углом 20-160^o к полоску линии задержки.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого дискриминатора.

СВЧ дискриминатор содержит подложку 1, полосок 2, полуволновые щелевые линии 3, детекторные диоды 4, опорные конденсаторы 5, экран 6. Подложка 1 и полосок 2 образуют микрополосковую линию передачи, служащую линией задержки. Линия задержки работает на отражение.

Полуволновые щелевые линии 3 выполнены на расстоянии λ/4 (λ - длина волны) в экране 6 на входе линии задержки и расположены к полоску 1 линии задержки под углом в пределах 20-160^o. Параллельно полуволновым щелевым линиям 3 через опорные конденсаторы 5 подключены детекторные диоды 4. Опорные конденсаторы 5 служат для предотвращения замыкания постоянной составляющей продетектированного напряжения.

Линия задержки для сокращения размеров может быть выполнена в виде спирали.

СВЧ дискриминатор работает следующим образом.

При возбуждении линии задержки СВЧ сигналом со входа вдоль линии задержки распространяется электромагнитная волна и, отражаясь от ее конца, образует стоячую волну с шагом 1/r₃, где r₃ - время распространения электромагнитной волны в микрополосковой линии передач в прямом и обратном направлениях. При изменении частоты СВЧ электромагнитной волны изменяется положение стоячей волны на входе линии задержки и, следовательно, меняется амплитуда СВЧ сигнала в щелевых линиях, а также меняется и величина продектированного диодами напряжения.

Так как полуволновые щелевые линии отстоят друг от друга на расстоянии примерно λ/4, то, если у одного детекторного диода выходное напряжение с изменением частоты СВЧ сигнала увеличивается, то у другого детекторного диода соответственно уменьшается. Разность величин продетектированных напряжений образует дискриминационную характеристику, повторяющуюся через 1/r₃. С изменением угла между полуволновыми щелевыми линиями и полоском линии задержки меняется связь щелевой линии с линией задержки, а следовательно, и уровень СВЧ сигнала в щелевой линии. Наибольшая чувствительность СВЧ дискриминатора реализуется при угле, лежащем в области 90^o.

Техническая применимость предлагаемого СВЧ дискриминатора обеспечивается соответствующей современному уровню технологической базой производства микроэлектронной аппаратуры.

Источники информации
Авторское свидетельство N185976, кл. Н 03 D 9/04, НКИ 21 а⁴ 7/3.

Изобретение может быть использовано в устройствах автоматической подстройки частоты СВЧ генератора. Техническим результатом является расширение частотного диапазона неискаженных дискриминационных характеристик. В СВЧ дискриминаторе линия задержки выполнена в виде микрополосовой линии передачи, на входе которой расположены на расстоянии λ/4 две полуволновые щелевые линии с параллельно подключенными через опорные конденсаторы детекторными диодами, причем щелевые линии расположены под углом 20-160^o к полоску линии задержки. Оптимально микрополосковая линия передачи выполняется в виде спирали. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. СВЧ дискриминатор, содержащий выполненную в виде микрополосковой линии передачи линию задержки, вдоль которой распространяется электромагнитная волна и, отражаясь от ее конца, образует стоячую волну, и два детекторных диода, разность величин продетектированных напряжений с которых образует дискриминационную характеристику, отличающийся тем, что на входе линии задержки в экране выполнены на расстоянии λ/4, где λ - длина волны, две полуволновые щелевые линии с параллельно подключенными через опорные конденсаторы детекторными диодами, при этом полуволновые щелевые линии расположены под углом 20-160^o к полоску линии задержки. 2. СВЧ дискриминатор по п. 1, в котором микрополосковая линия передачи выполнена в виде спирали.