Генератор СВЧ Советский патент 1983 года по МПК H03B7/14 

сд

Ot)

ел

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к сумматорам мощности полупроволниковых диодов СВЧ.

Известен генератор СВЧ, содержащий суммирующий резонатор и связанные с ним при помощи отверстий связ коаксиальные линии, одни концы которых нагружены на полупроводниковые генераторные диоды, а другие на согласованные нагрузки Г ,

Однако генератор обладает невысоким КПД суммирования мощности и узким диапазоном перестройки частот генерацииf ограниченным перескоками частоты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности.является генератор СВЧ, содержащий суммирующий резонатор.и связанные с ним через о верстия связи коаксиальные линии, одни концы которых нагружены на полупроводниковые генераторные диоды, а другие через четвертьволновые трансформаторы, включенные на расстоянии половины длины волны частоты генерации от центра отверстия связи нагружены на согласованные нагрузки 2 .

Выбором волнового сопротивления 1четвертьволнового трансформатора в таком генераторе -СВЧ возможно при сохранении одночастотного режима генерации обеспечить более высокие уровни КПД суммирования мощности за счет уменьшения величины антипаразитного сопротивления, приведенного к поперечному сечению, проходящему через.середину отверстия связи суммирующего резонатора,

Однако наличие рассогласованного антипаразитного сопротивления, повыщающего КПД, существенно ухудшает диапазонные характеристики генератора.

Цель изобретения - расширение диапазона перестройки частоты при максимальном КПД.

Для достижения цели в генераторе СВЧ,-содержащем суммирующий резонатор и связанные с ним при помощи отверстий связи коаксиальные линии, одни концы которых нагружены на полупроводниковые генераторные диоды, а другие - на согласованные нагрузки, каждая коаксиальная линия выполнена из двух отрезков с различными внутренними диаметрами наружных проводников и одинаковыми диаметрами внутренних проводников, отрезки соединены в плоскости, проходящей через середину высоты суммирующего резонатора и центры отверстий связи, а соотношение внутренних диаметров их внешних проводников выбрано из условия

0,3 : d.. /d, 1|

где d - внутренний диаметр наружного проводника отрезка, нагруженного на полупроводниковый генераторный диод; 02 - внутренний диаметр наружно5 го проводника отрезка, нагруженного на согласованную нагрузку.

На чертеже представлена конструкция генератора СВЧ.

0 Генератор СВЧ содержит суммирующиЯ резонатор 1, отрезки 2 и 3 коаксиальных линий, полупроводниковый генераторный диод 4 и согласованную нагрузку 5.

5 Генератор СВЧ работает следующим образом.

Выбор внутреннего диаметра наружного проводника отрезка 3 из условия

0,3 dj/d л 1,

где с(ц - внутренний диаметр наружного проводника отрезка 2t 2 внутренний диаметр наружного проводника отрезка 3,

5 обеспечивает одночастотный режим генерации, таккак величина антйпаразитного сопротивления, определяемая 1 волновым сопротивлением отрезка 3, в этом случае достаточна для подавления паразитного самовозбуждения вне полосы частот суммирующего резо-натора 1.

Расширение диапазона перестройки обеспечивается тем, что антипаразитное сопротивление, определяемое сог5 ласованной нагрузкой 5 и равное волновому сопротивлению отрезка 3, вносится непосредственно в поперечное сечение, проходящее через середину отверстия связи суммирующего

0 резонатора 1, а этим исключается частотно зависимый отрезок коаксиальной линии между.антипаразитным сопротивлением и отверстием связи суммирующего резонатора 1, т.е. ликвиди5 руются дополнительные петли в импедансных характеристиках эквивалентной нагрузки, приведенной к зажимгш полупроводникового генераторного диода 4.

Q Ограничение внутреннего диаметра наружного проводника отрезка 3 условием

(2/

приводит к уменьшению абсолютной величины антипаразитного сопротивления в сравнении с волновым сопротивлением отрезка 2, что обеспечивает повышение КПД вследствие уменьшения потерь мощности в антипаразитном сопротивлении, реализуемом согласованной нагрузкой 5.

Сравнение параметров предлагаемого генератора СВЧ с паргичетрами из(Вестного показали, что диапазон пе5 рестройки частоты генерации возрос

В 3-4 раза при сохранении высокого КПД суммирования, равного 80-90%.

Предлагаемый генератор СВЧ наиболее эффективен при суммировании мощ1НОСТИ небольшого числа диодов, так как надежей, прост и потому наиболее перспективен в условиях серийного производства.

ГЕНЕРАТОР СВЧ, содержащий сумю рую«ий резонатор и связанные с ним при помощи отверстий связи коаксиальные линии, одни концы которых нагружены на полупроводниковые генераторные диоды, а другие - на согласованные нагрузки, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона перестройки частоты при максимальном КПД, каждая коаксиальная линия выполнена из двух отрезков с различными внутренними диаметрами наружных проводников и одинаковыми диаметрами внутренних проводников, отрезки соединены в плоскости, проходящей через середину высоты суммирующего резонатора и центры отверстий связи, а соотношение внутренних диаметров их внешних проводников выбрано из условия 0,3 dj/di 1. где «}, - внутренний диаметр наружного проводника отрезка, нагруженного на полупроводниковый генераторный диод; (J2 внутренний диаметр наружно- го проводника отрезка, нагруженного на согласованную нагрузку.