Умножитель частоты на нелинейных двухполюсниках Советский патент 1983 года по МПК H03B19/00 

Изоб{эетвние относится к рааиотехнике и связи и может быть использовано в качестве источника высокочастотных . гармонических колебаний, в частности в приемопередающей аппаратуре радиосвязи.

Известны умножители частоты на не линейных двухполюсниках балансного типа, в спектре выходного си нала которых подаются нечетные гармоники. К ним относится, например, умножитель частоты в два раза, содержащий трансформатор с двумя одинаковыми первичными, обмотками и ойной вторичной, два нелинейных двухполюсника которые с первичными обмотками образуют замкнутую последовательную цепь, причем нелинейнью двух- . полюсники и первичные ойротки включены согласно, общая точка соединения . . нелинейных двухполюсников через источник сигналов подключена к общей точке соедидания первичных обмоток трансфор 1 матера,выводы вторичной обмотки обра- , зуют выход устройства И

Недостатком умножителя частоты явгляется высокий уровень побочных гармоник в спертре выходногоСигнала.

Наиболее близким ..к изобретению по технической сушности является умнож г тель частоты на нелинейных двухпрлюсниках.содержащий трансформатор с одной первичной и двумя одинаковыми вторичными обмотками, два нелинейнь1х двухполюсника, которы.в-с вторичными обмотками образуют по высокой частоте замкнутую последовательную цепь, а также конденсаторы JI автотрансформатор, под1 :пюче{ ный между общей точкой соединения нелинейных, двухполюсников и общей точкой соединения вторичных обмоток трансфо1 матора. В качестве нелинейных двухполюсников используются варакторы. Вторичные o&vioTKH .трансформатора совместно с конденсаторами составляют контуры, настроеннь1е на частоту входного сигнала Выходной контур образован индуктивное тью автотрансформатора и средними емкостями варакторов и настроен на частот ту выходного сигнала 2.

Недостатком известного умножителя частоты является узкая полоса пропускания, которая обусловлена наличием контуров, настроенных на частоты входного и выходного сигналов. Поэтому при изменении частоты источника сигшлов необ ходимо Производить перестройку контуров умножителя частоты. Иежлючение конту J ров из умножителя частоты. приводит к повышению уровня побочных гармоник в спектре выходнохх) сигнала.

Цепью изобретения является расширение полосы пропускания при мапом уро&йе побочных гармоник в спектре выходHfiro, сигнала.,

Поставленная цель достигается тем,

что нелинейные двухполюсники включены согласно, а вторичные обмотки трансформатора - встречно, причем общая точка соединения нелинейных двухполюсников

.подключена по высокой частоте к общей точке соединения вторичных обмоток, а два других вывода нелинейных двухполюсников образуют выход умножителя .частоты...

5 На чертеже приведена принципиальная электрическая схема умножителя час- трты на нелинейных двухполюсниках.

Умножитель частоты содерж;ит трансфо1 4атор 1 с одной первичной обмоткой

0 ;2 и двумя одинаковыми вторичными . ой 1ртками 3 и 4 и два нелинейных двухполюсника 5. и 6, в качестве которых .использованы варакторы, а также .вспомогательные элементы, предназначенные

5 для создания напряжения смещения на нелинейных двухполюсниках. Вторичные об. мотки 3 и. 4 трансформатора 1 и нелинейные двухполюсники 5 и 6 образуют, по высокой (.частоте замкнутую последо-.

Q вательную цепь, в которой вторичные обмотки включены встречно, а нелинейные .двухполюсники - согласно; Общая точка соединения непинейны.х двухполюсников 5 и 6 подключена по высокой частоте через конденсатор 7 к общей точке соединения, вторичных обмоток 3 и 4. Два других вывода нелинейных двухполюсников 5 и 6 образуют выход умножителя частоты, а выводы первичной обмотки 2 трансформатора 1 - вход.

Умножитель частоты на нелинейных двухполюсниках работает следующим образом.

. При поступлении на вход умножителя частоты напряжения с частотой w через первичную обмотку 2 трансформатора 1 -течет ток, в результате чеГо на вторичных о6 4отках 3 и 4 возникает напряжение, которое прикладь1вается к нелиней5 и 6 со сдвигом

ным двухполюсникам по фазе на 180 . При использовании в качестве нелинейных двухполюсников 5 и 6 варакторов напряжение .смещения на каждом из них вь1бирается значительно . больще амплитуды переменного напряжения. В этом случае можно ограничиться квадратичным членом вольткулоновой характеристики варактора, представленной

ввиде ряда Тейлора и, следовательно, считать, что через варакторы протекают пишь токи с частотами w и 2fj, причем токи с частотой 2Ы в варакторазс совпадают по (, а во BTopvMHbix обмотках 3 и 4 сдвинуты на 180° и поэтому .магничивают сердечник трансформатора 1 нА частоте 2 to варакторы зашунтированы ннзкоомным активным сопротввпением вторичных обмоток 3 и 4, в -связи с чем напряжение с частотой 2 СО на варакторемапо и практически не оказывает влияния на процессы при умножении частоты. При этих условиях спектр выходного напряж ния, представляющий собой сумму ; напряжений на нелин1вйных .двухполюсниках 5 и 6, практически содержит лишь составляющую с частот.ой 2(0 . . Тактд образом, расширение полосы . 1пропускания при малом уровне побочных тармгоник в спектре йыходного сигнала достигается благодаря отсутствию в умножитепе частоты колебательных контуре-и созданию нкэкоомной нагрузки для нелинейных двухполюсников на частоте выходного сигнала 2 6), вследствие чего этот сигнал не создает гармоническую составляющую с частотой 4 wi, Использование изобретения позволяет создать неперестраиваемый широкополосный умножитель частоты в два раза с малым уровнем побочных гармония .в спектре выходного сигнала. Отсутствие элементов настройки и согласования с нагрузкой упрощает конструкцию и снижает стоимостьумножителя частоты.

УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ НА НЕЛИНЕЙНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКАХ, соаержаший трансформатор с одной первичной и цвумя одинаковыми вторичными обмотками, два нелинейных авухпопюсника. которые с вторичными обмотками образу ют по высокой частоте замкнутую поспеаоватепьную цепь, отличающийс я тем что, с целью расширения полосы пропускания при малом уровне побочных гармоник в спектре выходного ctn напа, нелинейные двухполюсники включены согласно, а вторичные обмотки тран&форматора - встречно, причем общая точка соединения нелинейных двухполюсни ков подключена по высокой частоте к .общей точке соединения вторичньтх обмоток, а два других вывода нелинейных двухполюсников образуют выход умножителя частоты. с S (Л С