Смеситель с фазовым подавлением зеркального канала приема Советский патент 1988 года по МПК H03D7/18 H04B1/26 

оо

4;

со :о со

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в СВЧ-радиоприемной аппаратуре.

Цель изобретения - снижение по- терь преобразования и расширение полосы рабочих частот смесителя.

На фиг.1 схематически изображен смситель, на фиг.2 - то же, поперечное сечение.

Смеситель содержит первый отрезок 1 прямоугольного волновода, один конец которого является входом сигнала, а в другом - установлен короткоз мыкатель 2, второй отрезок 3 прямо- угольного волновода, один конец которого является входом гетеродина, диэлектрическую подложку 4, на перво стороне которой нанесен слой 5 металлизации, первый 6 и второй (не по казан) квадратурные мосты,первый 7 и второй 8 проводники, цепи рекуперации суммарной частоты, которые выполнены в виде третьего 9 и четвертого 10 проводников, первую 11 и вторую 12 диодные пары, которые включены между проводниками 9 и 10,фильтры 13 и 14 нижних частот и фильтры 15 промежуточной частоты. В слое 5 металлизации выполнено окно 16, совпадаю- щее с поперечным сечением первого отрезка 1. Третий 9 и четвертый 10 проводники имеют форму меандра, период которого выбран равным половине длины волны суммарной частоты.Пер вый 1 и второй 3 отрезки размещены один над другим и выполнены с общей широкой стенкой 17 в области их пе- ресения,толщина которой выбрана равной толщинам обеих других широких стенок 18 и 19 отрезков 1 и 3 и составляет четверть длины волны на частоте сигнала. В стенках первого 1 и второго 3 отрезков перпендикулярно им, выполнена сквозная щель 20, в которой установлена дизлектричес- кая подложка 4, толщина которой меньше ширины сквозной щели 20.Высота первого отрезка 1 может быть уменшена до 1/3 - 1/4 высоты стандартно- го сечения волновода. Третий 9 и четвертый 10 проводники могут быть выполнены с разрывом посредине между точками подключения к ним диодных па 11 и 12.

Смеситель работает следующим образом.

Сигнал гетеродина распространяющийся во втором отрезке 3, трансфор

0

5 0 5 0 5 0

5

мируется в поле микрополосковой линии, являющейся входным плечом первого квадратурного моста 6. Из выходных плеч первого квадратурного моста 6 сигнал гетеродина с равной мощностью и фазовым сдвигом 90 через проводники 7 и 8 поступает к диодным парам 11 и 12 соответственно. Входной сигнал, распространяющийся в первом отрезке 1, поступает к диодным парам 11 и 12.

В процессе взаимодействия входного сигнала и сигнала гетеродина на нелинейных проводимостях диодных пар 11 и 12 образуются гармоники данных сигналов и их комбинационные частоты. Наибольшая часть энергии входного сигнала преобразуется в промежуточную,зеркальную и суммарную частоты. Рассеяние энергии входного сигнала на зеркальной и суммарной частотах приводит увеличению потерь преобразования смесителя.

Сигналы промежуточной частоты возбуждаются в проводниках 7-10. Через фильтры 15 промежуточной частоты эти сигналы поступают на входные плечи второго квадратурного моста, одно из выходных плеч которого является выходом смесителя по промежуточной частоте. Фильтры 13 и 14 нижних частот обеспечивают замыкание цепей постоянного тока и промежуточной частоты.

Для сигналов зеркальной частоты в данном смесителе реализуется чисто реактивная нагрузка, так как первый отрезок 1 является для них запредельным. Введенные в смесителе цепи рекуперации суммарной частоты, выполненные в виде проводников 9 и 10, имеющих форму меандра, препятствует рассеянию энергии суммарной частоты. Выбор толщины широких стенок 17-19 равным четверти длины волны на частоте входного сигнала обеспечивает режим короткого замыкания по внутреннему периметру отрезков 1 и 3, что предотвращает рассеяние энергии входного сигнала и сигнала гетеродина в сквозной щели 20.

Формула изобретения

1. Смеситель с фазовым подавлением зеркального канала приема, содержащий первый отрезок прямоугольного волновода, один конец которого является входом сигнала, а в другом установлен короткозамыкатель, первую и вторую диодные пары, которые установлены между широкими стенками первого отрезка прямоугольного волновода в его поперечном сечении, первый квадратурный мост, одно из входных плеч которого является входом гетеродина, а выходные плечи подключены к общим точкам первой и второй диодных пар через первый и второй проводники соответственно, которые установлены па- реллельно широким стенкам первого отрезка прямоугольного волновода по- середине между ними, второй квадратурный мост, одно из выходных плеч которого является выходом промежуточной частоты, а входные плечи через фильтры промежуточной частоты подключены к общим точкам первой и второй диодных пар соответственно, при этом диоды в первой и второй диодных парах соединены согласно последовательно, отличающийся тем, что, с делью снижения потерь преобразования и расширения полосы рабочих частот, введены цепи рекуперации суммарной частоты, которые выполнены в виде третьего и четвертого проводников, имеющих форму меандра, период которого выбран равным половине длины волны суммарной частоты, диэлектрическая подложка и второй отрезок прямоугольного волновода, первый и второй отрезки прямоугольного волновода размещены один над другим и выполнены с общей широкой стенкой в области их пересечения, топщяна которой выбрана равной толщинам обе- их других широких стенок первого и второго отрезков прямоугольного волновода и составляет четверть волны на частоте сигнала, диэлектрическая

5 0 5 о 0

5

подложка первой своей плоскостью, на которую нанесен слой металлизации, установлена на одной стороне сквозной щели, которая выполнена в стенках первого и второго отрезков прямоугольного волновода, перпендикулярно им, и ее середина совпадает с Е-плоскостью второго отрезка прямоугольного волновода, входные и выходные плечи первого квадратурного моста вьшолнены на микрополосковых линиях, проводники которых расположены на второй стороне диэлектрической подложки во втором отрезке прямоугольного волновода, на которой размещены также первый, второй, третий и четвертый проводники, которые расположены с обеих сторон от первого и второго проводников на расстоянии, равном половине высоты первого отрезка прямоугольного волновода, первая и вторая диодные пары включены между третьим и четвертым проводниками, смежные концы которых соединены между собой через введенные фильтры нижних частот, при этом толщина диэлектрической подложки выбрана меньше ширины сквозной щели, а в слое металлизации вьшолнено окно, совпадающее с поперечным сечением первого отрезка прямоугольного волновода.

2.Смеситель по п.1, отличающийся тем, что высота первого отрезка прямоугольного волновода выбрана равной 1/3 - 1/4 от высоты стандартного сечения волновода.

3.Смеситель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что третий и четвертый проводники выполнены с разрывом посередине между точками подключения к ним первой и второй диодных пар.

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает снижение потерь преобразования и расширение полосы рабочих частот. Смеситель содержит отрезки прямоугольного волновода (ОПВ) 1 и 3, короткозамыкатель, диэл. подложку 4, на первой стороне к-рой нанесен слой металлизации, в к-ром выполнено окно, совпадающе с попе- речньм сечением ОПВ 1, первый квадратурный мост 6, второй квадратурный мост, проводники 7 и 8, цепи рекуперации суммарной частоты, к-рые выполнены в виде проводников 9 и 10, диодные пары 11 и 12, фильтры 13 и 14 нижних частот, фильтр 15 промежуточной частоты. Проводники 9 и 10 имеют форму меандра, период к-рого выбран равным половине длины волны суммарной частоты. ОПВ 1 и 3 размещены один над др. и выполнены с общей широкой стенкой 17, толщина к-рой выбрана равной толщинам др. широких стенок 18 и 19 и составляет четверть длины волны на частоте сигнала. Б ОПВ 1 и 3 перпендикулярно им выполнена сквозная щель, в к-рой установлена подложка 4 с толщиной,меньшей ширины щели. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. S (Л