СВЧ-модулятор Советский патент 1985 года по МПК H03C7/02 

Изобретение относистя К радиотехнике и может быть использовано для a шлитyднbй и фазовой модуляции СВЧ-сигналов в приемопередающей радиоаппаратуре различного наэначе .НИИ..; .. . . Извёстшд СВЧ-модуляторы, йодержа а{И двойной волново;;ный тройник, к первой паре развязанных плеч которого подключены короткоэамкнутые волноводные отрезки линий передачи с включенными в них полупроводниковыми диодами, к которым подклю чены источники управляхщего напряжения, а вторая пара развязанных плеч которого является соотвтственн входом и выходом устройства р. Однако СВЧ мбдулятор не обеспечи вает ортогональной модуляции и слож ние без энергетических потерь одноЕременко двух незави сш а х СВЧ-сигна лов. Наиболее близким технические решением к изобретению являет9я СВЧ модулятор, содержащий первый и второй ферритовые циркуляторы, одни из плеч которыт являются первю и вторю4 входами устройства, а соответствукицее плечо первого ферритово Го циркулятора является выходом устройства, первый короткозамкнутый четвертьволновый отрезок линии передачи, в который включены piti -диод подключенные к первому источнику управляквдего напряжейия, разомкнуТый отрезок линии передачи, в которьй включены fHn-диоды, подключенны к второму источнику управлякщего напряжения, и третий источник управ лйющего напряжения 2 . Недостатком известного СВ Ч-модулятора является его низкий коэффициент полезного действия, поскольку в нем поглощается и не используется подавляемая в процессе модуляции половина первоначальной мощности СВЧ-сигнала. Цель изобретения - повйшенйе КПД устройства. Поставленная цель достигается те что в СВЧ-модулятор, содержащий первьй и второй ферритовые циркуляторы, одни из плеч которых являются первым и ВТОР1Ф1 входами СВЧ-модулятора, а соответствзпощее плечо первоГо ферритового циркулятора является выходом СВЧ- одуЛятора, первый короткозамкнутый четвертьволновый отрезок линии передачи, в который включены ptfl -диоды, подключенные к первому источнику управляющего напряжения, разомкнутый отрезок линии передачи, в который включены pin -диода, подключенные к второму источнику управляющего напряжения, и третий источник управлякщего напряжения, дополнительно введены третий ферритовый циркулятор, второй и третий короткозамкнутые четвертьволновые отрезки линий передачи с включенными в них pi и -диодами, четвертый источник управляющего напряжения, при этом первый и второй ферритовые циркуляторы выполнены четырехплечими и первое плечо первого ферритового циркулйтЬра по направлению циркуляции является первым входом СВ -модулятора, к ,его второму плечу подключен первьй короткозамкнутый четвертьволновый отрезок линии передачи, а его четвертое плечо является выходом СВЧ-модулятора, первое плечо второго ферритового циркулятора по направлению циркуляции является вторым входом СВЧ-модулятора , к второму плечу подключен второй короткозамкнутый четвертьг-волновый отрезок линии передачи, в который включены Rid -диоды, подключенные к третьему источнику управляющего напряжения, между третьими плечами первого и вторых ферритовых циркуляторов включен разомкнутый отрезок линии передачи, а к четвертому плечу второго ферритового циркулятора подключено первое по напра.влению циркуляции плечо третьего ферритового циркулятора, к второму плечу которого подключен третий короткозамкнутый четверть йолновый отрезок линии передачи, в который включены pi и -диоды, подключенные к четвертому источнику управлякщего напряжения, а третье плечо является дополнительным выходом СВЧ-модулятора. На чертеже представлен СВЧ-модулятор. СВЧ-модулятор содержит первьй ферритовый циркулятар 1, первое плечо которого является первым входом 2 устройства, к его второму плечу подключен первьй короткозамкйутый четвертьволновьй отрезок 3 линии передачи, в которьй включены ЙЛ -диоды 4, подключенные к первому источнику 5 управляющего напряже ния, его четвертое плечо является выходом 6 устройства, первое плечо второго ферритового циркулятора 7 является BTOpbiM входом 8, к второму плечу подключен второй короткозамкнутый четвертьволМовьй отрезок 9 линии передачи, в который включен р1И -диоды 10, подключенные к треть му источнику 11 управлякщего напряж ния, между третьим плечом первого ф ритового циркулятора 1 и третьим пл чом второго ферритового циркулятора 7 включен разомкнутый отрезок 12 линии передачи, в который включены pih -диоды 13, подключенные к втором источнику 14 управляющего напряжения, а к четвертому плечу второго ферритового циркулятора 7 подключено первое плечо третьего ферритовоЛ) циркулятора 15, к второму плечу которого подключен третий короткоза кнутый четвертьволновьй отрезок 16 линии передачи, в который включены и и-диоды 17, подключенные к четвер fotty источнику 18 управлйкнцёго напряжения, а еготретье плечо явля ется дополнительньм выходо1м 19 устройства, pi и-диоды 13 зашунтированы конденсатором 20 вко жчекяьв4 в диагональ мостовой схемы 21 выпрямителя, pih -диоды 4, 10, 13 подключены к соответствукяцим источникам 5, 11, 18 соответственно через резисторы 22-24. СВЧ-модулятор работает следующим образом. Один СВЧ-сигнал через первый вход 2 поступает в второе плечо ферритового циркулятора 1 и далее впервьй короткозамкнутьй четвертьволновый отрезок 3. Аналогично, дру гой .независимьй СВЧ-сигнал через второй вход 8 поступает во второй ферритовый циркулятор 7 я далее во второй короткозамкнутьй четвертьвол новый отрезок 9. За счет поочёредг ных отражений от pin -диодов 4 и 10 и короткозамкнутых четвертьволновых отрезков 3 и 9, оба СВЧ-сигнала подвергаются фазовой манипуляции. Манипуляция, первого или второго СВЧ-сигналов происходит со сдвигом П/2 по фазе, так как pi и-диоды 4 и 10 подключены к источникам 5 и 11, которые вырабатывают квадратурные напряжения. Далее оба СВЧ-сигнала поступают в разомкнутый отрезок 12, на р1и -диоды 13, которые расположены в резонансной диафрагме. При этом СВЧ-сигналы, отраженные от резонансной диафрагмы, претерпевают синфазную с фазовой амплитудную манипуляцию (t)(ftt), а СВЧ-сигналы проходящие через эту диафрагму moTpW-- «5m(«-t). Таким образом, в третьем цлече первого ферритового.циркулятора 1 одновременно присутствует два независимых СВЧ-сигнала. Каждый из данных СВЧ-сигналов ортогонально промодулирован по фазе и ортогонально промодулирован по ампдитуде, причем манипуляция и модуляция осуществлены синфазно, т.е. указанньге СВЧсигналы промодулированы балансно и ортогонально друг другу. Далее |эти СВЧ-сигналы поступают на -выход 6. Вместе с тем сигналы, поступающие во второе плечо ферритового циркулятора 7, уже будут несинфазньми, а сдвинутыми на П/2 по фазе, т ,,е. ИИ один из них не является балансио модулированным. На pi п -диоды 17, включенные в.третий короткозамкнутый четвертьволновый отрезок 16, через резистор 24 поступает управлякяций ток от четвертого источника 18 именицего по сравнению с источниками 5, 11, 14 вдвое большую частоту и совпадакнцие нулевые фазы. Отраженнью СВЧ-сигналы, уже промодулированньте балансно, поступают на дoпoлнйteльный выход 19, npeftnaraeisfi rii СВЧ-модулятор имеет большую выходную мощность по сравнению с известньми.

СВЧ-МОДУЛЯТОР, содержащий первьй и второй ферритовые циркуляторы, одни из плеч котор ых являются первым и вторым входами СВЧ-модулятора, а соответствующее плечо первого Ферритового циркулятора является выходом СВЧ-мЬдулятора, первый короткозамкнутый четвертьволновый от резок линии передачи, в который включены Р1И -диоды, подключенные к первому источнику управлянздего напряжения, разомкнутый отрезок линии передачи., в который включеш piM -диоды, подключенные к второму источнику управляющегр напряжения, и трепА источник управлякяцего напряжения, отличающий с я тем, что, с целью повьшения КПД, в него дополнительно введены TpeTitA ферритовый циркулятор, второй и третий.короткозамкнутые четвертьволновые отрезки линий передачи с включенными в них РИ -диодами, четвертый источник управляющего напряжения, при этом первьй и второй ферритовые циркуляторы выполнены четьфехплечими и первое плечо первого ферритового циркуляТора по направлению циркуляции является первым входом СВЧ-модулятора, к его второму плечу подкл:очен первый короткоза тенутый четвертьволновый отрезок линии передачи, а его четвертое плечо является выходом СВЧмодулятора, первое плечо второго ферритового циркулятора по направ- лению циркуляции является вторым входом СВЧ-модулятора, к второму сл плечу подключен второй короткозамкнутый четвертьволновьй отрезок линии передачи, в который включены pin -диоды, подключенные к третьему . источнику управляющего напряжения, между третьими.плечами первого и второго фёрритовых циркуляторов ф а включен разомкнутый отрезок линии передачи, а к четвертому плечу :л : второго ферритового циркулятора подключено первое по направлению циркуляции плечо третьего феррит9воi( го циркулятора, к второму плечу которого подключен третий коротко замкнутый четвертьволновый отрезок линии передачи, в который включены i pih -диоды, подключенные к четверто-, му источнику управляющего напряже:ния, а третье плечо, является допол нительным выходом СВЧ-модулятора.