СВЧ-манипулятор фазы Советский патент 1985 года по МПК H01P1/185 

Изобретение относится к радиоэлектронике и предназначено для управления фазой СВЧ колебаний с дискретом 180 .

Известен СВЧ-манипулятор фазы, который содержит отрезок линии передачи с коммутаторным диодом .

Недостаток известного СВЧ-манипу лятора фазы заключается в низком коэффициенте передачи.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является СВЧ-манипулятор фазы, содержащий Y-циркулятор, одно плечо которого через основной отрезок линии передачи и разделительный конденсатор соединено с первым выводом коммутаторного диода, генераторный диод, цепи питания генераторного диода и цепи управления коммутаторным диодом 2 .

Данный манипулятор имеет коэффициент передачи больше единиць, однако из-за возрастания глубины паразитной амплитудной модуляции при отклонении мощности входного СВЧ колебания от номинального значения у него-низка устойчивость усилительного режима работы и узок динамический диапазон.

Цель изобретения - првьшение устойчивости работы.

Для достижения поставленной цели в СВЧ-манипулятор фазы, содержащий У-циркулятор, одно плечо кото-т рого через последовательно соединенные основной отрезок линии передачи и разделительный конденсатор соединено с первьм выводом коммутаторного диода, генераторный диод, цепь питания генераторного диода и цепь управления коммутаторным диодом, рведен дополнительный отрезок линии передачи, один конец которого короткозамкнут, а другой конец подключен к второму выводу коммутаторного диода, к точке соединения основного отрезка линии передачи и разделительного конденсатора подKJB04eH одним вьгоодом генераторный диод, другой вьюод которого зазем.лен, при этом длина и дополнительного отрезка линии передачи выбрана из соотношения

.п--,

и

основ

а волновые сопротивления

у. 3 iihi нходиогс С .ВЧ колебания, чтобы отрезки не оказывали никакого влияния на режим работы СВЧ-манипулятора фазы, Одновременно к входному плечу 2 Y-циркулятора1 подводится входное СВЧ колебание, которое через плечо 4 Y-циркулятора 1 и основной отрезок 5 линии передачи поступает к генераторному диоду 6, отражается с усилением от генераторного диода 6 и через основной отрезок 5 линии передачи, плечо 4 Y-циркулятора 1 и плечо 3 поступает в нагрузку. Коэффициент отражения от генераторного диода 6 - Ь вСОЧВ) ;Vl-Z,(0.i:B) О) .: откуда фаза коэффициента отражения СЯ. V2..l . Из (2) вытекает условие реализа ции манипуляции фазы с дискретом 180° при отсутствии паразитной амплитудной МОДУЛЯЦИИ г В В, 1 - Z|G2 - Z(B где В|, В 2 - значения реактивной ча ти проводимости генераторного диода 6 при двух состояниях коммутаторного 7 (индекс 1 соответствует разомкйутому состоянию, индекс 2 замкнутому). Таким образом, для осуществления фазовой манипуляции необходимо, чтобы при разомкнутом гостоян1ш коммутаторного диода 7 реактивная часть проводимости генераторного да{ода 6 была бы равна +В, а при замкнутом состоянии реактивная част проводимости генераторного диода 6 была бы - В. Волновые сопротивления основного и дополнительного отрезко 5 и 8 линий должны быть из (3) равны и определяться соотнопюнием , . Для изменения знака реактивной части проводимости генераторного диода 6 в замкнутом состоянии коммутаторного диода 7 к генераторному диоду 6 подключается дополнитель ный отрезок 8 линии передачи, корот козамкнутьш на одном конце, длина 65t KOTopoio выбирлегся ия уг.пилия (1). которое может быть представлено в виде , откуда «т. ; где п О, 1, 2 - целйе число, выбираемое из условия реализуемости этого отрезка небольшим. С учетом (4) выражение (5) может быть записано в виде Ч В -2 Таким образом, при изменении состояния коммутаторного диода 7 под действием управляющего сигнала, подводимого к входу 15, изменяется фаза отраженного сигнала на 180 . Как известно, для усилителя на одном генер аторном диоде 6 с отрицательной проводимостью условие отсутствия генерасщи записывается в виде (Г где G - малосигнальное значение активной части проводимости генераторного диода 6. Сравнивая (7) и (4), легко видеть, что, если выбрать реактивную часть В из соотношения 1В| iGg-J/ (8) то СВЧ-манипулятор фазы будет устойчив во всем динамическом диапазоне амплитуд входных колебаний, при которых действительнгш часть проводимости генераторного диода отрицательна. Условие (8) обеспечивается либо предварительным выбором генераторного диода 6, либо подстройкой реактивных частей проводимости, например, выбором длины блокировочных отрезков 9 и 10 линии. При изменении мощности входного СВЧ.Колебания изменяется мощность выходных колебаний, однако паразитйая амплитудная модуляция при этом отсутствует во всем допустимом дииамическом диапазоне мощностей входного СВЧ колебания.

Предлагаемый, СВЧ-манипулятор фазы обладает повьгаенной устойчивостью режнма рабпт1 1 п pfMLi.qiiH i IM динамическим диапазоном, н пгчделах которого отсутствует па1кз-;Штнля амплитудная модуляция.

СВЧ-МАНИПУЛЯТОР ФАЗЫ, . содержащий Y-циркулятор, одно плечо которого через последовательно соединенные основной отрезок линии передачи и разделительный конденсатор соединено с первым выводом коммутаторного диода, генераторный диод, цепь питания генераторного диода и цепь управления коммутаторным диодом, отличающи йс я тем, что, с целью повышения устойчивости работы, в него введен дополнительный отрезок линии передачи, один конец которого короткозамкнут, а другой конец подключен к второму выводу коммутаторного диода, к точке соединения основного отрезка линии передачи и разделительного конденсатора подключен одним выводом генераторный диод, другой вьгаод которого заземлен, при этом длина К дополнительного отрезка линии передачи выбирается из соотношения о г - Е - arcljfг- + и - J в ГУ а П - длина волны рабочих когде лебаний ; G и В - соответственно действительная и мнимая части усредненной по первой (Л гармонике проводимости генераторного диода; п 0, 1, 2, ... целое число, а волновые сопротивления Zi.основного и дополнительного отрезков линии передачи равны и выбраны из со отношения 30 о :л

f

А

хх

10

12

iS