Частотный дискриминатор СВЧ Советский патент 1984 года по МПК H01P1/20 

05 3 Изобретение относится к радиотех нике СВЧ и может использоваться в системах стабилизации частоты генераторов СВЧ и в измерительной технике. Известен частотный дискриминатор СВЧ, содержащий резонатор с элементами связи, амплитудные детекторы, подключенные к блоку сравнения Cl Однако известное устройство характеризуется невысокой.линейностью дискриминационной характеристики при перестройке полосы частот. Известен также частотный дискриминатор СВЧ, содержащий резонатор, вьшолненный в виде соединенных цилиндрическими выходами двух рупорных переходов от прямоугольного волновода к цилиндрическому (возможен поворот 1 одного рупорного перехода относительн другого вокруг продольной оси), амплитудные детекторы, выходы которых через потенциометрцческие делители напряжения подключены к блоку сравнения 2 J. Недостатками данного устройства являются сложность настройки и не,высокая линейность дискриминационной характеристики. Цель изобретения - упрощение настройки и повышение линейности дискриминационной характеристики. Поставленная цель достигается тем что в частном дискриминаторе СВЧ, со держащем резонатор, вьтолненный в ви де соединенных цилиндрическими выходами двух рупорных переходов от прямоугольного волновода к цилиндрическому с возможностью поворота одного рупорного перехода относительно другого вокруг продольной оси, амплитуд ные детекторы, выходы которых через потенциометрические делители напряжения подключены к блоку сравнения, между входом и выходом резонатора включен фазовращатель, а амплитудные детекторы подключены к входу и ы- ходу резонатора. На чертеже приведена функциональная схема предложенного устройства. Частотный дискриминатор СВЧ содержит резонатор 1, рзшорные переходы 2 и 3 от прямоугольного волновода к цилиндрическому. Рупорные переходы 2 и 3 соединены между собой с возможностью noBOpoTk одного из них относительно другого н произвольный угол ч вокруг их продольной оси.- Между входом 4 и выходом б резонатора Ь включен фазовращатель 6. К входу 4 и выходу 5 резонатора подключены амплитудные детекторы 7 и 8 соответственно, выходы которых через поте.нциометрические делители напряжения 9 и 10 подключены к блоку сравнения 11. При необходимости вход 4 и выход 5 резонатора 1 могут быть развязаны от амплитудных детекторов 7 и 8 с помощью элементов 12 и 13, например ферритовых вентилей. Вход 4 резонатора 1 является входом устройства, а выход блока сравнения 11 - выходом устройства. Частотный дискриминатор СВЧ работает следующим образом. Работа устройства основана на преобразовании типов колебаний. Волна.с типом колебаний Н° в рупорном переходе 2 преобразуется в волну Н (здесь и далее знак о соответствует прямоугольному,а О - цилиндрическому волноводу). Если угол , то волна , проходя рупорный переход 3, вновь преобразуется в волну Н°ф . При повороте одного из рупорных переходов 2 или 3 относительно другого наугол происходит частичное преобразование волны 1-1 в поляризационно-вырожденную волну Н , плоскость поляризации которой перпендикулярна плоскости поляризации волны Н , причем коэффициент преобразования волны Н° в волну И при однократном прохождении растет с увеличением угла Ч. Волна Н в рупорном переходе 3 преобразуется в волну Н°, критический размер которой равен удвоенной высоте прямоугольного волновода. При соответствуюющем выборе поперечньп: размеров прямоугольного волновода в критических сечениях условия для распространения преобразованной волны Н° нарушаются, она оказывается запертой между комбикритическими сечениями, т.е. нации рупорных переходов 2 при fФO представляет для волны Н предельный резонатор. На его резонансной частоте связь волны с преобразованной волной HQ резонансно увеличивается, и такой предельный резонатор является по частотным свойствам аналогией обычного резонатора,включенного на отсос, при этом ширина и глубина резонансного провала зависят от угла. Для отраженного от руг

порного перехода 2 сигнала резонатор 1 проявляет частотные свойства, как обычный резонатор, включенный на проход. Отраженный от входа 4 резонатора 1 сигнал, а также часть входного сигнала через фазовращатель 6 подается на выход 5 резонатора 1. При суперпозиции этих сигналов с сигналом, прошедшим рупорные переходы 2 и 3 (т.е. дважды преобразованным), и при определенном фазовом сдвиге в .фазовращателе 6 (для этого фазовращатель 6 может быть вьшолнен регулируемым) на выходе амплитудного детектора 8 выделяется сигнал, имеющий форму дискриминационной характеристики с некоюрой постоянной составляющей. Аналогично сигнал с выхода 5 резонатора 1 через фазовращатель 6 подается на.вход 4 резонатора 1, где происхЬдит его суперпозиция с сигналом, отраженным от входа.4 резонатора 1, и частью входного сигнала. В результате на выходе амплитудного детектора 7 также вьщеляется сигнал, имеющий форму дискриминационной характеристики с постоянйой

составляющей, однако эта характеристика имеет наклон, противоположный наклону дискриминационной характеристики, cфop шpoвaннoй на вьгходе амплитудного детектора 8. Продетектированные сигналы через потенциометрические делители напряжения 9 и 10 подаются на блок сравнения 11, где постоянные составляющие сигналов вычитаются, а составляющие сигналов, амплитуда которых зависит от изменения частоты, складываются, формируя ,дискриминационную характеристику на выходе блока сравнения 11. Полоса частот между мксимумами дискриминационной характеристики регулируется изменением угла Ч и может изменяться на несколько.порядков

Предлагаемый частотный дискриминатор СВЧ весьма прост в настройке, так как регулирование его дискриминационной характеристики осуществляется только одним элементом (фазовращателем 6), имеет длину линейного участка дискриминационной характеристики до 90% от ее общей длины, что позволяет повысить точность измерений

ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР СВЧ, содержащий резонатор, выполненный в виде соединенных цилиндрическими выходами двух рупорных переходов от прямоугольного волновода к цилиндрическому с возможностью поворота одного рупорного перехода относительно другого вокруг продольной оси, амплитудные детекторы, выходы которых через потенциометрические делители напряжения подключены к блоку сравнения , отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки и повышения линейности дискриминационной характеристики, между входом и вькодом резонатора включен фазовращатель, а амплитудные детекторы подключены к входу и выходу резонатора.