РАДИОПЕРЕДАТЧИК СВЧ Российский патент 2017 года по МПК H04B1/02 

Изобретение относится к области электричества, в частности к передающим устройствам СВЧ, и может быть использовано в транзисторных радиопередатчиках.

Известны передающие устройства СВЧ, конструкция которых содержит транзисторный усилитель мощности, выполненный на плате из керамики 22ХС или поликора, включающий транзистор КТ913Б и набор конденсаторов сосредоточенной емкости электропитания, расположенных в непосредственной близости от транзистора, с возможностью изменения индуктивности и емкости за счет размещения на плате и подключения дополнительных конденсаторов (Кн. Вамберский М.В. и др. Передающие устройства СВЧ: Учеб. пособие для радиотехнич. спец. вузов / Вамберский М.В., Казанцев В.И., Шелухин С.А.; под ред. М.В. Вамберского. - М.: Высш. шк., 1984. - 448 с., ил. - стр. 267-272, рис. 10.14). Недостатком известных передающих устройств СВЧ является то, что с увеличением мощности передающих устройств СВЧ размещение дополнительных конденсаторов сосредоточенной емкости электропитания возможно только на наружной поверхности платы, что затрудняет отвод тепла и снижает надежность работы передающих устройств СВЧ.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является радиопередатчик СВЧ, содержащий корпус, в котором расположен каскад транзисторных СВЧ-усилителей мощности, размещенных на теплоотводящем радиаторе, объединенных по входам делителем и по выходам сумматором мощности, и набор конденсаторов электропитания, подключенных к транзисторным СВЧ-усилителям. В этом радиопередатчике СВЧ отвод излишней теплоты от радиатора осуществляется методами естественной конвекции, принудительного воздушного или жидкостного охлаждения, что влияет на объем радиатора и усложняет конструкцию радиопередатчика СВЧ. Для всех случаев перегрев радиатора относительно внешней среды составляет 50°С (Кн. В.И. Каганов. СВЧ полупроводниковые радиопередатчики. - М.: Радио и связь, 1981. - 400 с., ил. - стр. 301, рис. 10.1а) и стр. 347-351, рис. 11.6 и 11.8). Данный радиопередатчик СВЧ принят за прототип.

Недостатком известного радиопередатчика СВЧ, принятого за прототип, является превышение теплового режима работы всех транзисторных СВЧ-усилителей по мере увеличения мощности за счет размещения на теплоотводящем радиаторе дополнительного количества конденсаторов электропитания, приводящее к увеличению объема радиатора, а соответственно и габаритных размеров радиопередатчика СВЧ.

Основной задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание конструкции радиопередатчика СВЧ, в которой температура всех элементов и узлов, входящих в радиопередатчик СВЧ, независимо от мощности транзисторных СВЧ-усилителей, не превышала допустимых значений при рассеянии выделяемого тепла внутри радиопередатчика СВЧ и отводе его во внешнюю среду, обеспечивающие устойчивую работу.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого технического решения, является обеспечение нормального теплового режима всех каскадов транзисторных СВЧ-усилителей мощности радиопередатчика СВЧ, независимо от количества используемых конденсаторов электропитания.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном радиопередатчике СВЧ, содержащем корпус, в котором расположен каскад транзисторных СВЧ-усилителей мощности, размещенных на теплоотводящем радиаторе, объединенных по входам делителем и по выходам сумматором мощности, и набор конденсаторов электропитания, подключенных к транзисторным СВЧ-усилителям мощности, согласно предложенному техническому решению конденсаторы электропитания объединены в блок, последний закреплен, например, на корпусе радиопередатчика СВЧ, при этом конденсаторы этого блока соединены с транзисторными СВЧ-усилителями мощности электропроводной шиной, обеспечивающей передачу импульсного тока с заданными временными параметрами.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного радиопередатчика СВЧ, отсутствуют. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

На чертеже показана схема транзисторного СВЧ-усилителя мощности заявляемого радиопередатчика СВЧ.

Радиопередатчик СВЧ содержит корпус 1, в котором размещен каскад n транзисторных СВЧ-усилителей мощности (ТУМ) 2₁, 2₂, …, 2_n, расположенных на теплоотводящем радиаторе 3, объединенных по входам делителем 4 и по выходам сумматором 5 мощности, и k конденсаторов 6₁, 6₂, …, 6_k электропитания, которые объединены в блок 7, который закреплен, например, на корпусе 1 радиопередатчика СВЧ, а конденсаторы этого блока 7 подключены, с одной стороны, к транзисторным СВЧ-усилителями 2₁, 2₂, …, 2_n электропроводной шиной 8, а с другой, к источнику питания (условно не показан).

Радиопередатчик СВЧ работает следующим образом.

Сигналы СВЧ подаются на вход делителя 4 мощности, который распределяет и подает мощность на каскад транзисторных СВЧ-усилителей мощности 2₁, 2₂, …, 2_n, размещенных на теплоотводящем радиаторе 3, установленном на корпусе 1 радиопередатчика СВЧ. Одновременно с k конденсаторов 6₁, 6₂, …, 6_k электропитания, объединенных в блок 7, закрепленный на корпусе 1 радиопередатчика СВЧ и расположенный за пределами теплоотводящего радиатора 3, передается электропитание на каскад транзисторных СВЧ-усилителей мощности 2₁, 2₂, …, 2_n по электропроводной шине 8, обеспечивающей передачу импульсного тока с заданными параметрами, как длительность импульса, длительность фронта импульса и длительность пакета импульсов. Усиленные сигналы СВЧ с каскада транзисторных СВЧ усилителей мощности 2₁, 2₂, …, 2_n передаются на сумматор 5 мощности, в котором сигналы СВЧ суммируются и усиленный сигнал СВЧ выдается на выход. При всем этом обеспечивается нормальный тепловой режим свободных от конденсаторов электропитания транзисторных СВЧ-усилителей мощности, независимо от количества используемых конденсаторов.

Предложенное радиопередатчик СВЧ позволяет изменять как в меньшую, так и в большую сторону количество конденсаторов электропитания и обеспечить при этом нормальный тепловой режим всех транзисторных СВЧ-усилителей мощности.

Изобретение относится к области электричества, в частности к передающим устройствам СВЧ, и может быть использовано в транзисторных радиопередатчиках. Технический результат - повышение надежности в работе посредством улучшения теплоотдачи. Достигается тем, что радиопередатчик СВЧ содержит корпус, в котором расположен каскад транзисторных СВЧ-усилителей мощности, размещенных на теплоотводящем радиаторе, объединенных по входам делителем и по выходам сумматором мощности, и набор конденсаторов электропитания, объединенных в блок и закрепленных, например, на корпусе радиопередающего устройства. При этом конденсаторы соединены с транзисторными СВЧ-усилителями мощности электропроводной шиной, обеспечивающей передачу импульсного тока с заданными временными параметрами. 1 ил.

Радиопередатчик СВЧ, содержащий корпус, в котором расположен каскад транзисторных СВЧ-усилителей мощности, размещенных на теплоотводящем радиаторе, объединенных по входам делителем и по выходам сумматором мощности, и набор конденсаторов электропитания, подключенных к транзисторным СВЧ-усилителям мощности, отличающийся тем, что конденсаторы электропитания объединены в блок, последний закреплен, например, на корпусе радиопередатчика СВЧ, при этом конденсаторы этого блока соединены с транзисторными СВЧ-усилителями мощности электропроводной шиной, обеспечивающей передачу импульсного тока с заданными временными параметрами.