СВЧ-генератор Советский патент 1984 года по МПК H03B5/18 

1 Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано в гетеродинах и возбудителях приемнопередающей аппаратуры и в различных радиоизмерительных приборах. Известны СВЧ-генераторы на полев транзисторах с регулировкой амплиту ды колебаний путем включ..чия в цепи истока и стока переменных резисторо с прютивоположным знаком изменения их номинала С ЗНедостатком таких СВЧ-генераторо является отсутствие автоматической стабилизации амплитуды и частоты колебаний при изменениях температуры окружающей среды и питающих напряжений, вследствие чего такие СВЧ генераторы имеют невысокую стабильность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является СВЧ генератор, содержащий полевой транзистор, к стоку которого подключен первый вывод дросселя, между вторым выводом которого и общей шиной вклю чен резистивный делитель напряжения точка соединения резисторов которог через микрополосковый резонатор под ключена к затвору полевого транзистора, исток которого через первый микрополосковый согласующий элемент подключен к общей шине, второй микрополосковый согласующий элемент, один вйвод которого подключен к сто ку полевого транзистора, первый кон денсатор, один вывод которого подключен к второму выводу дросселя, а другой вывод которого подключен к общей шине, второй конденсатор, оди вывод которого подключен к точке соединения резисторов резистивного делителя напряжения, а другой вывод которого подключен к общей шине, а также источник питания, при этом другой вывод второго микрополосковоГо согласующего элемента подключен к одному из выводов выходного разделительного конденсатора Г2. Недостатком известного СВЧ-генератора является невысокая стабильность. Целью изобретения является повышение стабильности. Цель изобретения достигается тем что в СВЧ-генератор, содержащий полевой транзистор, к стоку которого подключен перпый вывод дросселя, между вторым выводом которого и об1щей шиной включен резистивный дели- тель напряжения, точка соединения резисторов которого через микрополосковый резонатор подключена к затвору полевого транзистора, исток которого через первый микрополосковый согласующий элемент подключен к общей щине, второй микрополосковый согласующий элемент, один вывод которого подключен к стоку полевого транзистора, первый конденсатор, один вывод которого подключен к второму выводу дросселя, а другой вывод - к общей шине, второй конденсатор, один вывод которого подключен к точке соединения резисторов резистивного делителя напряжения, а другой вывод - к общей шине, а также источник питания, при этом другой вывод второго микрополоскового согласующего элемента подключен к одному из выводов выходного разделительного конденсатора, 1 веден биполярный транзистор, структура которого противоположна структуре полевого транзистора, коллектор биполярного транзистора подключен к точке соединения резисторов резистивного делителя напряжения, база через дополнительно введенный третий микрополосковый согласующий элемент соединена с истоком полевого транзистора, а эмиттер биполярного транзистора через дополнительно введенный диод-подключен к общей шине, а второй вывод дросселя подключен к источнику питания через дополнительно введенный балластный резистор. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема СВЧ-генератора. СВЧ-генератор содержит полевой транзистор 1, биполярный транзистор 2, диод 3, первый микрополосковый согласующий элемент 4, дроссель 5, балластный резистор 6, первый и второй конденсаторы 7 и 8, выходной разделительный конденсатор 9, второй и третий микрополосковые согласующие элементы 10 и 11, микрополосковый резонатор 12, резисторы 13 и 14 резистивного делителя напряжения, источник 15 питания. СВЧ-генератор работает следующим образом. Режим работы биполярного транзистора 2 за счет включения в цепи эмиттера диода 3 выбран таким обраом, что в начальный момент времени 3 он закрыт и не влияет на условия самовозбуждения СВЧ-генератора. При наличии колебаний постоянная состав ляющая тока биполярного транзистора 2, протекающая от источника 15 пита НИИ через балластный резистор 6 и резистор 13, а следовательно, и напряжения на стоке и затворе биполяр ного транзистора 1 устанавливаются такого уровня, что амплитуда и частота выходных колебаний СВЧ-генератора соответствуют требуемым значениям при заданных напряжении источника питания и температуре окружающей среды. При изменении напряжения источника питания или параметров полевого транзистора 1 изменяется амплитуда и -частота колебаний, в ре зультате чего изменяется постоянная составляющая тока биполярного транзистора 2 и за счет падения напряже ния на балластном резисторе 6 и резисторе 13 напряжения на затворе и стоке полевого транзистора 1 изменяются таким образом, что компенсируются приращения частоты и амплиту ды колебаний СВЧ-генератора. Быстродействие схемы автоматической стабилизации определяется величиной постоянной времени цепочек из балластного резистора 6 и резистора 13 и первого и второго конденсаторов 7 и 8 соответственно. В диапазоне СВЧ величины емкостей пер вого и второго конденсаторов 7 и 8 как правило малы и СВЧ-генератор имеет больщое быстродействие и, кро ме того, подавляется паразитная мо1дуляция за счет проникновения помех по цепям источника 15 питания, При изменениях температуры окружающей среды изменяется сопротивление диода 3, в результате чего изменяется постоянная составляющая тока биполярного транзистора 2 и за счет изменения напряжений на затворе и стоке полевого транзистора 1 компенсируются уходы частоты и амплитуды колебаний. В СВЧ-генераторе уменьшение амплитуды колебаний СВЧ генератора на 7% вызывает уменьшение тока базы стабилизирующего биполярного транзистора 3 и соответственно тока коллектора в число раз, равное модулю коэффициента передачи тока на высокой частоте, что уменьшает ток через балластный резистор 6 и резистор 14 и компенсирует изменение напряжения смещения на затворе полевого транзистора 1. Таким образом, коэффициент стабилизации амплитуды колебаний численно равен модулю коэффициента передачи тока полевого транзистора на высокой частоте. По сравнению с известным СВЧ-генератором выигрьш в стабилизации частоты и амплитуды колебаний при изменениях температуры окружающей среды будет равен статическому коэффициенту передачи стабилизирующего биполярного транзистора L21I. Стабильность частоты и амплитуды колебаний СВЧ-генератора повышается на порядок при изменении напряжения питания и в несколько раз - при изменении температуры окружающей среды.

СВЧ-ГЕНЕРАТОР, содержащий полевой транзистор, к стоку которого подключен первый вывод дросселя, между вторым выводом которого и общей шиной включен резистивный делитиль напряжения, точка соединения резисторов которого через микрополосковый резонатор подключена к затвору полевого транзистора, исток которого через первый микрополосковый согласующий элемент подключен к общей шине, второй микрополосковый согласующий элемент, один вывод которого подключен к стоку полевого транзистора, первый конденсатор, один вывод которого подключен к второму выводу дросселя, а другой вывод к общей шине, второй конденсатор, один вывод которого подключен к точке соединения резисторов резистивного делителя напряжения, а другой вывод - к общей шине, а также источник питания, при этом другой вывод второго микрополоскового согласующего элемента подключен к одному из выводов выходного разделительного конденсатора, отличающийс я тем, что, с целью повышения его стабильности, введен биполярный транзистор, структура которого противоположна структуре полевого транзистора, коллектор биполярного транS зистора подключен к точке соединения резисторов резистивного делителя напряжения, база через дополнительно введенный третий микрополосковый согласующий элемент соединена, с истоком полевого транзистора, а эмиттер биполярного транзистора через дополнительно введенный диод подключен к общей шине, а второй вывод о О :л дросселя подключен к источнику питания через дополнительно введённый балластный резистор. S rs -L« Z« .