Нелинейный преобразователь Советский патент 1987 года по МПК H04B1/26 

I:

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемной аппаратуре сантиметрового и миллиметрового диапазона длин волн.

Цель изобретения - снижение потерь преобразования, а также увеличе ние развязки сигнального и гетеродин ного трактов.

На фиг.1 представлена конструкция нелинейного преобразователя, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - вариант нелинейного преобразователя, вид сбоку; на фиг.4 - то же, вид сверху; на фиг,5 - то же поперечное сечение; на фиг.6 - второй вариант конструкции нелинейного преобразователя, вид сбоку; на фиг.7 - третий вариант конструкции нелинейного преобразователя, вид сбоку; на фиг,8 - то же, вид сверху; на фиг.9 то же, поперечное сечение.

Нелинейный преобразователь (фиг.1 и 2) содержит отрезок I прямоугольного волновода, диэлектрическую подложку 2 с расположенным на ней пла- нарным нелинейным элементом 3, размещенную в пазу 4, первый электрод 5 планарного нелинейного элемента 3 через металлический штырь 6 и фильтр 7 подключен к первой клемме источника смещения (не показан), а второй его электрод 8 гальванически соединен с широкой стенкой 9 отрезка I прямоугольного волновода, К корпусу 10 подключена вторая клемма источ ника смещения. Настройка смесителя осуществляется короткозамыкающиМ пор шнем 11t

Преобразователь (фиг„3-5) дополнительно содержит диэлектрическую пленку 12, покрытую с одной стороны слоем 13 металлизации, который контактирует с широкой стенкой 9, допол нительный металлический штырь 14, который изолирован от корпуса 10 шай бой-вставкой 15 и подключен своими концами к второй клемме источника смещения и второму электроду 8.

Преобразователь (фиг,6) содержит вСе элементы конструкции преобразова теля согласно фиг,1 и 2 и, кроме того, имеет дополнительный отрезок 16 прямоугольного волновода, расположен ный ортогонально отрезку 1 прямоугольного волновода, причем толщина перемычки 17 выбрана равной глубине ааза 4, причем паз 4 частично расположен в области перемычки 17,

20

25

3224852

Преобразователь (фиг.7-9) содерт жит все э.лемейты конструкции нелинейного преобразователя согласно фиг.З5и, кроме того, имеет дополнитель5 ный отрезок 18 прямоугольного волновода, расположенный ортогонально отрезку 1 прямоугольного волновода, при этом в широкой стенке дополнительного отрезка 18 выполнено отвер- 10 стие 19, через которое пропущен конец диэлектрической подложки 2.

Нелинейный преобразователь (фиг,1 и 2) работает следующим образом,

В случае построения на нелинейном 15 преобразователе смесителя, сигнал и колебания гетеродина подаются на t вход отрезка 1 прямоугольного волновода, распространяются вдоль него, не испытывая существенных отражений, так .как диэлектрическая подложка 2 с расположенным на ней планарным нелинейным элементом 3 размещена в пазу 4, глубина которого выбрана равной суммарной тощине диэлектрический подложки 2 и электродов планарного нелинейного элемента 3, Первый электрод 5 планарного нелинейного элемента 3 через металлический штырь

6и фильтр 7 подключен к первой клемме источника смещения, при этом ток смещения замыкается через второй его электрод 8, широкую стенку 9 отрезка прямоугольного волновода и его корпус 10,

Сверхвысокочастотные токи возбуждаются в планарном нелинейном элементе 3 металлическим штырем 6, Сигнал промежуточной частоты через металлический штырь 6 и фильтр 7, который развязывает сигнальный тракт и тракТ промежуточной частоты, поступает на выход смесителя. Настройка смесителя производится с помощью короткозамы- кающего поршня 11.

Преобразователь по фиг.3-5 работает аналогично преобразователю, приведенному на фиг,1 и 2, за исключением работы цепи тока смещения. В данной конструкции смесителя предусмотрена возможность работы с изоли- рованньт от корпуса 10 источником смещения, поэтому диэлектрическая пленка 12, покрытая с одной стороны слоем 13 металлизации, и поверхность второго электрода 8, образуя конструктивную емкость, предотвращают прохождения сверхвысокочастотных токов в цепь смещения, а цепь тока смещения замыкается через металлический

30

35

40

45

50

55

штырь 6, пленарный нелинейный элемент 3 и дополнительный металлический штырь 14, который изолирован от корпуса 10 с помощью шайбы-вставки 15.5

Преобразователи,выполненные по фиг.1-5, при отсутствии колебаний гетеродина могут работать как обычные детекторы, при этом продетекти- рованный сигнал снимается по металли-JO ческому штырю 6.

Преобразователь по фиг.6 отличается наличием дополнительного отрезка 16 прямоугольного волновода, по которому подаются колебания гетеродина, 15 поэтому его работа отличается только в части возбуждения в планарном нелинейном элементе 3 токов с частотой гетеродина, а именно колебания гетеродина подаются через излучающую 20 щель в дополнительном отрезке 16 прямоугольного волновода, которая образуется в результате того, что толщина перемычки 17 выбрана равной глубине паза 4, который частично захо- 25 дит в область перемычки 17,

Через указанную излучающую щель . электромагнитное поле с частотой гетеродина возбуждается в диэлектрической подложке 2, которую в данном слу-30 планарного нелинейного элемента.

чае удобно рассматривать как диэлектрически заполненный волновод ( электрическая подложка 2, стенки корпуса 10 и металлизация второго электрода 8), нагруженный на планарный нелинейный элемент 3.

Нелинейный преобразователь (фиг,7- 9) работает аналогично представленному на фиг.3-5, за исключением подведения колебаний гетеродина, В данной конструкции колебания гетеродина подводятся по дополнительному отрезку 18 прямоугольного волновода и далее через выступающий конец диэлектрической подложки 2, пропущенной через отверстие 19, который играет роль возбуждающего штыря, поступают в диэлектрически заполненный волновод (диэлектрическая подложка 2, стенки паза 4, металлизация второго электрода 8), нагруженный на планарный нелинейный элемент 3,

Преимуществом преобразователей, выполненных по фиг.6-9, является по- вьш1ение развязки сигнального и гетеродинного трактов, что важно в случаях, когда нежелательно излучение гетеродина из сигнального тракта, а также в случае использования преобразователя в составе модуляционного радиометра.

Общим преимуществом всех предлагаемых конструкций преобразователей является то, что диэлектрическая подложка 2 размещена фактически в неизлучающих щелях, не вызывает отражений в отрезке 1 прямоугольного волновода, а также утечки сигнала из него, что снижает потери преобразования.

Формула изобретения

1.Нелинейный преобразователь, содержащий отрезок прямоугольного волновода, внутри которого размещена диэлектрическая подложками расположенный на ней планарный нелинейный элемент, электроды которого подключены к источнику смещения, причем первый электрод подключен к первой клемме источника смещения через фильтр, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь преобразования, в, широкой стенке отрезка прямоугольного волновода выполнен паз глубиной, равной суммарной толщине диэлектрической подложки и электродов

диэлектрическая подложка расположена в пазу и введен металлический штырь, расположенный поперек отрезка прямоугольного волновода и соединяющий

первый электрод планарного нелинейного элемента с фильтром.

2.Преобразователь по п.1, о т - личающийся тем, что второй электрод планарного нелинейного

элемента гальванически соединен с широкой стенкой отрезка прямоугольного волновода, к корпусу которого подключена вторая клемма источника смещения ,

3.Преобразователь по п.1, о т - л i; чающийся тем, что, с целью снижения потерь преобразования при использовании изолированного от корпуса источника смещения, на элек-

троды планарного нелинейного элемента нанесена диэлектрическая пленка, покрытая с одной стороны слоем металлизации, соединенным с широкой стенкой отрезка прямоугольного волновода,

а второй электрод планарного нелинейного элемента подключен к второй клемме источника смещения через дополнительный металлический штырь, размещенный в корпусе отрезка прямоугольного волновода и изолированный от него.

4.Преобразователь по п,1, qi т л и чающийся тем, что, с целью увеличения развязки сигнального к гетеродинного трактов, введен дополнительный отрезок прямоугольного вол невода, расположенный ортогонально отрезку прямоугольного волновода, при этом толщина перемычки между их общими широкими стенками выбрана равной глубине паза, который частично расположен в области перемычки.

224856

5.Преобразователь па п.З, о т - л и ч а ю ,щ и и с я тем, что, с целью увеличения развязки сигнального и гетеродинного трактов, введен 5 дополнительный отрезок прямоугольного волновода, расположенный ортогонально отрезку прямоугольного волновода, при этом в широкой стенке дополнительного отрезка прямоугольного Ю волновода выполнено отверстие, через которое пропущен конец диэлектрической подложки.

Фм.

(Pu.f

Фиг. 6

ю

Фиг. 9

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - снижение потерь преобразования и увеличение развязки сигнального и гетеродинного трактов. Преобразователь содержит отрезок 1 прямоугольного волновода с широкой стенкой 9, диэлектрическую подложку (ДИ) 2, размещенную в пазу 4, планарный нелинейный эл-т с двумя электродами, металлический штырь 6, фильтр 7, корпус 10 и короткозамыкаю- щий поршень I1. Снижение потерь преобразования достигается тем, что ДП 2 размещена фактически в неизлучающих и не вызывает отражений в отрезке 1, а также утечки сигнала из него. Наряду с этим повышается развязка сигнального и гетеродинного трактов, что важно в случаях, когда нежелательно излучение гетеродина из сигнального тракта, а также в случае использования преобразователя в составе модуляционного радиометра. Даны ил. выполнения преобразователя по пп.1-5 ф-лы, 4 з.п. ф-лы, 9 ил. с в (Л D/ СО to ю 4 00 ел Фиг.1

Редактор Е.Папп

Составитель Ю.Данич Техред М.Моргентал

Заказ 2879/56 Тираж 638Подписное

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

Корректор Н. Король