Контур СВЧ Советский патент 1988 года по МПК H01P7/00 

(Л

ND

4

NU

Изобретение относится к технике СВЧ. Цель изобретения - улучшение разделения видов колебаний и повышение частотной стабильности при работе на 1-м обертоне. Контур содержит отрезок линии передачи (ОЛП) 1, один конец к-рого разомкнут, а другой нагружен емкостной нагрузкой - конденсатором 2, разомкнутый шлейф (РШ) 3, подключенный к концу ОЛП 1, нагруженному емкостной нагрузкой. Введе н РШ 4, подключенный параллельно РШЗ к ОЛП 1. 1 ил.

N)

Изобретение относится к технике СВЧ, может быть использовано в качестве резонансного контура генераторов и усилителей и является дополнительным к основному авт. св. № 1394284.

Цель изобретения - улучшение разделения видов колебаний и повышение частотной стабильности при работе на первом обертоне.

На чертеже схематично изображен контур СВЧ.

Контур СВЧ содержит отрезок 1 линии передачи, один конец которого разомкнут, а другой нагружен емкостной нагрузкой - конденсатором 2, разомкнутый 3, подключенный параллельно к концу отрезка 1 линии передачи, нагруженного емкостной нагрузкой, и дополнительный разомкнутый шлейф 4, подключенный параллельно к отрезку 1 линии передачи.

Рассматриваемый контур СВЧ без потерь является многорезонансной системой. Ее рехы - - (( al/Yl f2-)

sin(oil/V) cos((x)ql/V) + mcos(u01/V) sin(u)ql/V)

где W - волновое сопротивление отрез-

ка 1 линии передачи длиной t; - относительная длина разомкнутого шлейфа 3;

- относительное волновое сопротивление разомкнутого шлейфа 3;

V - скорость распространения электромагнитнойволны

вдоль отрезка 1 линии передачи и разомкнутого шлейфа 3. Наличие разомкнутого шлейфа 3 позволяет уменьшить чувствительность частоты С02 колебаний первого обертона к изменению емкости С . Иоскольку основной вклад в нестабильность вносит изменение емкости С, определяемое непостоянством пи- таюш.их напряжений и температуры

4, СО 2

c-i АС. Ьс С

то наличие разомкнутого шлейфа 3 стаби- 45 лизирует частоту со2. Наибольший эффект стабилизации со2 достигается при значениях относительной длины разомкнутого шлейфа 3 q ж 1/3 и q « 3. В этих случаях значения Sc существенно уменьшаются независимо от величины m(wm). Эффект ста- 50 билизации 0)2 возрастает по мере увеличения m (уменьшения Wm).

Резонансная область контура СВЧ на частоте со, ограничена нулем oooi и прилежащим

справа полюсом Ыр, функции входного со- -(. Х(со)-W. Т, ( о противления Х(ш):сОо, ш, озр,. Эффект D|S,i-DsicT-f-Doir

уменьшения чувствительности резонансной частоты первого обертона обусловлен тем, что при значениях и Q {«3 резоПараллельное подключен ного разомкнутого шлейфа мом устройстве позволяет деление видов колебаний и сокую частотную стабильно на первом обертоне. Допус дополнительного разомкнут разомкнутого шлейфа 3 од чина {ш равна Е/3 (q ние между ними равно t/3 X(u)) запишется в виде

гдеО tg((ot/2v), а2 m + 3;

зонансные частоты СО;, i 1, 2, ляются уравнением резонанса

опреде -Х(со,)0,

(1)

где С - емкость конденсатора 2, представ- ляюш,ая сумму паразитной и выходной емкости активного элемента; Х((о) - входное сопротивление контура СВЧ в точках подключения конденсатора 2.

Из уравнения (1) следует, что показатели качества колебательной системы, такие как частотная стабильность и разделение видов колебаний, зависят от функции входного сопротивления X (ш).

Входное сопротивление отрезка 1 линии передачи с разомкнутым шлейфом 3 выражается соотношением

нансная область Ш2б шо2, становится очень узкой - частоты соо2 и Шр2 сближаются. Однако при этом контур СВЧ характеризуется плохим разделением колебаний первого и второго обертонов.

Разделение видов колебаний можно характеризовать относительным удалением области рабочего резонанса ш; от прилежащих резонансных областей ш и co,i. Величина

RI Ш02/(йр|

(3)

характеризует взаимное удаление резонансных, областей основного тока колебаний (ш|) и первого обертона (0)2), а величина Нг wo3/Wp2/a

характеризует разделение резонансных областей первого ((02) и второго ((02) обертонов.

Параллельное подключение дополнительного разомкнутого шлейфа 4 в предлагаемом устройстве позволяет улучшить разделение видов колебаний и обеспечить высокую частотную стабильность при работе на первом обертоне. Допустим, параметры дополнительного разомкнутого шлейфа 4 и разомкнутого шлейфа 3 одинаковые, величина {ш равна Е/3 (q 1/3, расстояние между ними равно t/3, тогда функция X(u)) запишется в виде

(5)

гдеО tg((ot/2v), а2 m + 3;

1427447

34

34 m;частотную стабильность при работе на этом

bi 2m+3;виде колебаний.

Ьз m + 4т + 1;Формула изобретения

Контур СВЧ по авт. св. № 1394284,

m W/Wii.отличаюш,и.йся тем, что, с целью улучшения

Анализ выражений (3) -(5) показывает, разделения видов колебаний и повышения

что с ростом параметра m улучшается раз-частотной стабильности при работе на перделение видов колебаний, а также сокра-вом обертоне, к отрезку линии передачи

щается резонансная область колебаний пер-параллельно подключен дополнительн ый равого обертона, что обеспечивает высокуюзомкнутый шлейф.