Автогенератор Советский патент 1984 года по МПК H03B5/18 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для генерирования электромагнитных сигналов в сверхвысокочастотном диапазоне.

Известен автогенератор, содержащий автогенератор первой гармоники на транзисторе с умножителем на нелинейной емкости коллекторного перехода транзистора, полосковый резонатор в коллекторно-базовой цепи, с оединенн{ с первьо4 резонатором фильтра вг Деляемой гармоники через общ1й заземлякщий штырь l .

Однако в устройстве затруднительно изменять параметры полоскового резонатора отрезка полосковой линии

передачи, заключенного между общим заземляющю штырем и выводом транзисторе fo при разбросе параметров т| анзисторов приводит к уменьшению выходной мощности второй гармоники.

Наиболее близким к предлагаемому является автогенератор, содержащий усилитель на транзисторе, в коллекторную, цепь которого включен первый разомкнутый отрезок полосковой линии передачи, а также холостой контур, настроенный на третью гармоник и выполненньй в виде второго разомкнутого отрезка полосковой линии передачи, подктаоченный к первому разомнутому отрезку полосковой линии передачи через отрезок полосковой линии передачи длиной, кратной длин волны третьей гармоники, и нагрузку подключенную к холостому контуру через согласующую цепь, при-этом первый разомкнуилй отрезок полосковой линии передачи является контуром основной и второй гармоник 2j.

Однако при разбросе параметров используемых транзисторов точная настройка схемы, производящаяся изменением длин контура основной и второй гармоники, холосэ ого контура, настроенного на третью гармонику, а также изменением параметров согласующей цепи затруднена, так ка изменение длины хотя бы одного отрезка приводит к изменению условий генерации основного колебания и к изменению условий реализации холостого контура, настроенного на третью гармонику, что в свою очередь требует подстройки согласующей цепи и холостого контура, что опять влияет на условия генерации. А так как

практически реализацию контура, настроенного на третью гармонику, и. одновременное обеспечение согласзпощей цепью оптимальной нагрузки по

второй гармонике выполнить не удается, то и мощность автогенератора на частоте второй гармоники не получается максимально достижимЫ4.

Цель изобретения - увеличение выходной мощности второй гармоники. Поставленная цель достигается тем, что в автогенераторе, содержащем усилитель на транзисторе, в коллекторную цепь которого включен первый разомкнутый отрезок полосковой линий передачи, а также холостой контурj настроенный на третью гармонику и вьтолненный в виде второго разомкнутого отрезка полосковой лиНИИ передачи, подключенный к первому разомкнутому отрезку полосковой линии передачи через отрезок полосковой линии передачи длиной, кратной длине волны т1 етьей гармоники, и нагрузку, подключенную к холостому контуру через согласукяцую цепь, первый разомкнутый отрезок полосковой линии передачи выполнен длиной, равной половине длины волны второй гар-

МОНИКИ, а к его средней точке подключены введенные разомкнутый отрет зок полосковой линии передачи длиной, равной четверти длины волны третьей гармоники, и шлейф настройки.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого автогенератора.

Автогенератор содержит усилитель на транзисторе 1, первый разомкнутый отрезок 2 полосковой линии передачи, разомкнутый отрезок 3 полосковой линии передачи, шлейф настройки 4, холостой коитур 5, отрезок 6 полосковой линии передачи, согласующая цепь 7, цаурузка.З.

Двтогенератор работает следующда образом.

Усилитель автогенератора выполней на транзисторе 1, вклоченном по схеме с общей базой. Напряжение смещения в эмиттерную цепь транзистора 1 подается через фильтр, включающий блокировочный конденсатор 9 и дроссель 10. Резистор 11 является стабилизирующим. При необходимости в змиттерную цепь транзистора 1 может быть включен емкостной шлейф 12, выполняющий роль фазирующей емкости.

Напряжение коллекторно-базового перехода транзистора 1 подается через фильтр, образованньш блокировочным конденсатором 13 идросселем 14.

Коллекторно-базовый контур на частоте основног- колебания образован первым разомкнутым отрезком 2 полосковой линии передачи, длиной равны половине длины волны второй гармоник разомкнутым отрезком 3 полосковой линии передачи, длиной равным четверти длины волны третьей гармоники, шлейфом настройки 4, холостым контуром 5, настроенным на третью гармонику и выполненным в виде второго разомкнутого отрезка полосковой линии передачи, отрезком 6 полосковой линии передачи, длиной кратным длине Эолны третьей гармоники,совместно с коллекторным импедансом транзистора 1. Нагрузка 8 автогенератора посредством согласующей цепи 7 транс формируется к коллекторно-базовому контуру в оптимальную величи- i ну на частоте второй гармоHHKJH .

При подаче напряжений смещения на транзистор 1 в автогенераторе возбуждаются колебания основной частоты, соответствующие условию баланса фаз и амплитуд. Напряжение первой гармоники, воздействуя на нелинейную емкость коллекторного перехода транзистора 1 вызывает появление на коллектррном переходе других гармоник колебания.

Сигнал с частотой второй гармоники через согласующую цепь 7 отводится в нагрузку 8 автогенератора.

Холостой контур 5 совместно с коллектррно-базовым импедансом транзистора 1, настроен на третью гармонику, за счет чего существенно увеличивается выходная мощность автогенератора на частоте второй гармоники.

Выбор длины первого разомкнутого отрезка 2 полосковпй линии передачи, равной половине длины волны второй гармоники и подключение к его средней точке разомкнутого отрезка 3 по лосковой линии передачи длиной, равной четверти длины волны третьей гармоники и щлейфа настройки 4 улучшают условия отбора мощности на частоте второй гармоники, улучшают условия настройки холостого контура 5 на частоту третьей гармоники за

счет того, что на частотах второй и третьей гармоник в центре первого разомкнутого отрезка 2 образуются узлы стоячей волны напряжений в силу того, что разомкнутый отрезок 3 и половина первого разомкнутого отрезка 2 являются четвертьволновыми на частотах гармоники, разомкнутыми на концах.Их длины не требуют дополнительной настройки и корректировки. Поэтому ошейф настройки 4, при изменении его длины, изменяет параметры коллекторно-базов.ого контура только на частоте основного колебания, а на частотах второй и третьей гармоник он на импеданс коллекторно-базовой цепи транзистора 1 никакого влияния не оказывает. Поэтому в процессе настройки (подстройки) схемы автогенератора, для более точной настройки холостого контура 5 на третьей гармонике, позволяющего увеличить выходную мощность автогенератора на (частоте второй гармоники, производится изменение длины холостого контура 5, а для оптимального согласования автогенератора с нагрузкой 8 производится изменение параметров согласунмцей Цепи 7. При изменении параметров холостого контура 5 и согласующей цепи 7 изменяются условия баланса фаз и амплитуд (т.е. может изменяться частота генерации). Однако это изменение частоты генерации (частоты первой гармоники) легко устраняется изменением длины щлейфа настройки 4, так как он раз;вязан от коллекторно-базовой цепи транзистора 1 на частотах второй и третьей гармоник. U

Уснлитель автогенератора на транзисторе 1 может быть вьтолнен также, например, и по схеме с общим коллектором при использовании транзистора с двумя выводами базы. Холостой контур 5 может быть подключен непосредственно к первому разомкнутому отрезку 2 поло сковой линии передачи, что эквивалентно его подключению через отрезок 6 полосковой линии, передачи, длина которого кратна длине волны третьей гармоники.

Таким образом, в предлагаемом автогенераторе более точно обеспечиваются условия реализации отбора

i. 1094131ft

максимальной мощности на частоте вто- гармонику, что приводит к значительрой гармоники за счет более простой ному увеличению вьЬсодной мощности настройки холостого контура на третью второй гармоники.

АВТОГЕНЕРАТОР, содержащий усилитель на транзисторе, в коллек- торную цепь которого включен первый .разомкнутый отрезок полосковой лииии передачи, а также холостой контур, настроенный на третью гармонику и выполненный в виде второго разомкнутого отрезка полосковой линии передачи, подключенный к первому разомкнутому отрезку полосковой линии передачи через отрезок полосковой линии пе:редачи длиной, кратной длине волны третьей гармоники, и нагрузку, подключенную к холостому контуру через согласую1чую цепь, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения выходной мощности второй гармоники, первый разомкнутый отрезок полосковой линии передачи выполнен длиной, равной половине длины волны второй гармоники, а к его средней точке подключены введен.ные разомкнутый отрезок полосковой S линии передачи длиной, равной четверти длины волны третьей гармоники, и шлейф настройки. 1 :с