Полупроводниковый генератор Советский патент 1989 года по МПК H03B9/14 

Изобретение относится к полупроводниковым устройствам, предназначенным для генерирования СВЧ колебаний.

По основному авт. св. № 675579 известен полупроводниковый генератор, содержащий открытый резонатор, между верхним и нижним зеркалами которого установлена периодическая система, выполненная в виде параллельных проводников , между которыми включены полупроводниковые диоды.

Цепью изобретения является расширение диапазона выделяемых в нагрузке частот генерации.

Это достигается тем, что предлагаемый полупроводниковый генератор снабжен двумя дополнительными зеркалами, которые расположены под равными углами с противоположных сторон от оси открытого резонатора, а нормали к плоскости дополнительных зеркал пересекаются в центре одного из зеркал открытого резонатора.

Такая конструкция обеспечивает принципиальную возможность вьщелення на нагрузке полупроводникового генератора двух частот генерации.

На чертеже изображен описьшаемый генератор, разрез.

Полупроводниковый СВЧ генератор содержит основной открытый сфериО) ческий резонатор, состоящий из нижнего 1 и верхнего 2 зеркал, два дополнительных зеркала 3 и 4, периодическую систему 5, выполненную-В

00 СП виде параллельных проводников 6, изолированных друг от друга диэлектрическими вставками 7, и полупроводниковый диод В.

Устройство работает следующим

образом.

к

При подключении к полупроводниковому диоду 8 напряжения, превьшающего пороговое значение, возникают колебания, излучаемые диодом 8. Электромагнитная энергия возбуждает настроенный в резонанс дополйительный открытый резонатор, квазиппоские волны которого обеспечивают положительную обратную связь в генераторе а собственная частота обуславливает длину волны генерируемых колебаний. Расстояние, на котором расположеш 1 дополнительные зеркала 3 и 4 от центра нижнего зеркала 1 основного открытого резонатора, и углы, под которыми они ориентированы относительно оси основного резонатора, выбираются на основе закона геометрической оптики - равенства углов отражения и падения волнового пучка, исходящего из.центра одного из дополнительных зеркал, отражающегося от центра нижнего сферического зеркала и достигающего центра второго д ополнительного зеркала, Волновой пучок представляет собой собственное колебание основного типа ТЕМлоо трех зеркальной резонансной системы с дополнительными зеркалами. Периодическая система 5 с диодом 8 пересек ет одновременно поперечные сечения полей основного и дополнительного открытых резонаторов, имеет период d if/Z при ширине ее проводников, равной или кратной /2, где Я- длина волны генерируемых колебаний. Поэтому она прозрачна для волны ТЕК 061 Настройка полупроводникового гене ратора по частоте осуществляется за счет перестройки собственной частоты дополнит€;льного резонатора путем перемещения нижнего зеркала 1 или одного из дополнительных зеркал, например 3. При определенном положении верхнего зеркала 2 на оси основного открытого резонатора в системе, сое- / тоящей из основного и дополнительного резонаторов, существуют двухчастотные асинхронные колебания, генерируемые диодом (Ганна) 8, при зтом частоты не являются кратными и близки собственным частотам основного и дополнительного резонаторов. Электромагнитная знергия в виде волноводных волн двух частот выводится из объема резонаторов по двум пространственно и частотно разделенным друг от друга повлноводным трактам в зеркалах 2 и 3. Независимая перестройка частот генерируемых колебаний в определенных пределах может осуществляться перемещением зеркал 2 и 3 вдоль осей, соединяющих центры обоих зеркал с центром нижнего зеркала 1. Предлагаемое устройство может являться основой для создания ряда СВЧ устройств, объединяющих в себе одновременно несколько функций: смесителей, параметрических усилителей и т.д., где необходимо воздействие на полупроводниковый диод колебаний с двумя независимыми частотами.

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ГЕНЕРАТОР по авт. св. К 675579, отличающийся Тем, что, с целью расширения диапазона вьщеляемых в нагрузке частот генерации, он снабжен двумя дополнительными зеркалами, которые расположены под равными углами с противоположных сторон от оси открытого резонатора, при этом нормали к плоскости дополнительных зеркал пересекаются в центре одного из зеркал открытого резонатора.