Умножитель частоты Советский патент 1986 года по МПК H03B19/00 H03B19/14 

d.г cto -w/Ao

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемно-передающей радиоаппаратуре различного назначения.

Целью изобретения является увели- чение выходной мощности и снижение уровня паразитных гармоник умножителя частоты. . .

На чертеже представлена конструкция умножителя частоты.

Умножитель частоты содержит первы отрезок волновода 1, к первой узкой стенке- которого через первьм элемент связи 2 присоединен первой широкой .стенкой второй отрезок волновода 3, к второй ишрокой стенке которого присоединен первым концом первый металлический проводник 4, связыва- юощй через первый элемент связи 2 первьй и второй отрезки волноводов и 3, металлическую перегородку 5, установленную на продольной оси первого отрезка волновода 1, параллельно его широким стенкам. Первый, второй, третий и четвертый полупроводни ковые диоды 6-9 первыми своими одноименными выводами подключены -соответственно, к широким стенкам первого отрезка волновода 1 и к металлической перегородке 5, а вторыми одноименными выводами - к вторым концам первого и второго металлических проводников 4 и 10. Оси первого, второго, третьего и четвертого полупроводниковых диодов 6-9 расположены на одной прямой, перпендикулярной широким стенкам первого отрезка волновода 1 , первый конец второго металлического проводника 10 через второй элемент связи 11 соединен с второй оирркой стенкой второго отрезка волновода 3, а металлическая пластина 12 прикреплена к второй узкой стен ке первого отрезка волновода 1 напротив первого и второго полупроводниковых диодов 6 и 7, а размеры металлической перегородки 5 и металлической пластины 12 определяются из соотношений

ОоСо-о ) .

) J

6л -vb.

b.(b,-t)/ 7%оЛо

/ I , 1 / -- - - 2. N 2

%0-w) -Ло

S

0

4

0

3

Vj Ьг

0

5

0

5

0

5

4082

где 0-0 и Ьо ширина и высота первого отрезка волновода 1; АО - длина волны в свободном пространстве; fe и f)i - высота отсеков первого отрезка волновода 1; толщина и высота металлической пластины 12; t- - толщина металлической

перегородки 5;

{у - расстояние от открытого конца металлической перегородки 5 до полупроводниковых диодов 6-9;

d - расстояние от полупро- - водниковых диодов 6-9, до первой узкой стенки первого отрезка волно вода 1.

Выходные колебания с частотой тьх в.озбу:ждаются с одинаковым уровнем мощности в первом и втором отсеках первого отрезка волновода 1. При этом колебания в первом отсеке на полупров.эдниковых диодах 6 и 7 приобретают некоторый фазовый сдвиг YC по отношению к входному колебанию, а колебания на полупроводниковых диодах 8,9 - фазовый сдвиг Я,

li:/2.

Под дей.- твием входных колебаний в полупроводниковых диодах 6-9 возбу)г даются колебания с частотами, кратньми входной частоте. Так как полупроводниковые диоды 6-9 включены встречно-последовательно, то по первому и второму металлическим проводникам 4 и 10 протекают токи толь ко четных гармоник входной частоты. В плоскости включения первого .и второго металлических проводников 4 и- ТО в поперечном сечении первого отрезка волновода 1 синфазно складыва- . ются -колебания с частотами 4 -fix 8 ff,f и т.д. и противофазно - колебания с частотами 2-f, , 6 fax и т.д.

Таким образом, в умножителе частоты в спектре выходных колебаний присутствуют только гармоники, кратные 4 j-, , т. е. практически отсутствуют паразитные гармонические сос- тавляюп1 1е,, расположенные вблизи частоты выходных колебаний.

изобретения

Умножитель частоты, содержащий ;Первый отрезок волновода, к первой узкой

3

.стенке которого через первый элемент связи- присоединен первой широкой сте .кой второй отрезок волновода, к второй широкой стенке которого присоеди ней первым концом первый металличес- кий проводник, связывающий через первьй элемент связи первый и второй отрезки волновода, и первый и второй полупроводниковые диоды, о т л и ч а щ и и с я тем, что, с целью увели- чения выходной мощности и снижения уровня паразитных гармоник, в него дополнительно введены третий и четвертый полупроводниковые диоды, второй элемент связи, второй металличес кий проводник, металлическая перегородка и металлическая пластина, при этом металлическая перегородка .установлена на продольной оси первого ,отрезка волновода, параллельно его широким стенкам, первый и второй, третий и четвертый полупроводниковые диоды первыми своими одноименными выводами подключены соответственно к широким стенкам первого отрезка волновода и к металлической перегородке, а вторыми одноименными выводам,и - к вторым концам первого и второго металлических проводников, оси первого. Второго, третьего и чет вертого полупроводниковых диодов рас положены на одной прямой, перпендикулярной широким стенкам первого от- резка волновода, первый конец второго металлического проводника через второй элемент связи соединен с второй широкой стенкой второго отрезка

,.

Редактор А.Долинич Заказ 3610/52

Составитель В.Рощин

Техред л.Олейник Корректор В. Вутяга

Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

4084

волновода, металлическая пластина прикреплена к в торой узкой стенке первого отрезка волновода напротив первого и второго полупроводниковых диодов, а размеры металлической перегородки и металлической пластины определяются из соотношения

d

cu)(ao-M г (to -w/Ao

)

«аоУ ioe-w/J

.lib;

b.4bo-t)/ y/w-v V/()

где uo и DO - ширина и высота первого отрезка волновода; До - длина волны в свобод- i

ном пространстве; о/ - высота отсеков первого

- ;j ю fjз5

0

W, (2 - отрезка волновода; толщина и высота металлической пластины толщина металлической перегородки;

U - расстояние от открытого конца металлической перегородки до полупроводниковых диодов;

и. - расстояние от полупро- водниковьпс диодов до первой узкой стенки первого отрезка волновода .

Изобретение относится к области радиотехники. Увеличивается выходная мощность и снижается уровень паразитных гармоник. Входные колебания (КЬх) с частотой.тбк возбуждаются с одинаковым уровнем мощности-в 1-м и 2-м отсеках 1-го отрезка волновода 1. Ко-- лебания в 1-м отсеке на полупроводниковых диодах (ПД) 6, 7 приобретают фазовый сдвиг % по отношению к К а колебания на ПД 8, 9 - фазовый сдвиг 4 0-1Г/2. Под действием КЬх в ДЦ 6-9 возбуждаются колебания с частотами, кратными . Т.к. ГЩ 6, 7, 8, 9 включены встречно-последовательно, то по 1-му и 2-му метал, проводникам 4, 10 протекают только четных гармоник jfex- В плоскости включения проводников 4 и 10 в поперечном сечении отрезка 1 синфазно складываются колебания с частотами 4 -fbx 8 j-g, и т.д. и противофазно-колеба- ния с частотами 2 fbx , 6 |Ьх и т.д. Т. обр., в умножителе в спектре выходных колебаний (К Вых ) присутст-. вуют только гармоники, кратные 4 т.е. соответствуют паразитные гар- мон. составляющие, расположенные вблизи частоты К Ых , ил. с (Л