Балансный умножитель частоты Советский патент 1990 года по МПК H03B19/00 

10

15

31555801

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и может быть использ ова- но в приемопередающей аппаратуре различного назначения.

Цель изобретения - обеспечение возможности умножения частоты в четное число раз в широкой полосе частот.

На фиг. 1 представлен балансный умножитель частоты, вид сбоку в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Балансный умножитель частоты содержит входную цепь с кольцевым мостом 19 выполненную в микрополосковом исполнении на диэлектрической подложке 2, закрепленной на металлическом ос новании 3, которое прикреплено винтами 4 к отрезку 5 прямоугольного волновода. Один конец отрезка 5 прямоугольного волновода является выходом балансного умножителя частоты, а в другом конце отрезка 5 установлен подвижный короткозамыкатель 6. В отрезке 5 прямоугольного волновода в одном поперечном сечении симметрично установлены умножительные диоды 7, причем один электрод каждого умножи- тельного диода 7 укреплен в конструктивном выступе на нижней стенке от- ,Q резка 5 прямоугольного волновода, а к другому-электроду подключен штырь 8, связывающий умножительные диоды 7 с входными согласующими цепями через дроссели, развязывающие входные цепи

20

25

теля частоты подается через коакси- ально-полосковый переход 11, а для стыковки выхода балансного умножителя частоты с нагрузкой на выходном конце отрезка 5 прямоугольного волновода имеется фланец 12.

Балансный умножитель частоты работает следующим образом.

СВЧ-сигнал подается на выходной коаксиально-полосковый переход 11 и с него на входную цепь с кольцевым мостом 1. С выходов кольцевого моста 1 два равных противофазных СВЧ- сигнала через согласующие цепи, обеспечивающие согласование волнового сопротивления тракта с импедансом умножительных диодов 7 на входной частоте, и штыри 8 подаются на умножительные диоды 7. В отрезке 5 прямоугольного волновода с помощью умножительных диодов 7 возбуждаются гармоники входного СВЧ-сигнала. Размеры отрезка 5 прямоугольного волновода выбираются такими, что для частот ниже выходной частоты балансного умножителя частоты отрезок 5 прямоугольного волновода запредельный и частоты ниже рабочей не распространяются. Смещение умножительных диодов 7 к боковым стенкам отрезка 5 прямоугольного волновода обеспечивает согласование импедансов умножительных диодов 7 с волновым сопротивлением отрезка 5 прямоугольного

от сигнала на выходной частоте, кото- 35 волновода. Точно подобрать место расрые включают четвертьволновой отрезок радиальной линии и четвертьволновой отрезок коаксиальной линии, конструктивно выполненных в виде цилиндрического углубления и сквозного отверстия с общей осью в верхней широкой стенке отрезка 5 прямоугольного волновода. Отрезок коаксиальной линии образуется стенкой сквозного отверстия и штырем 8, отрезок радиальной линии - полостью углубления. Для обеспечения жесткого механического крепления штыря 8 и укорочения длин отрезков, образующих дроссель, углубление и отверстие заполнены диэлектрической втулкой 9 с отверстием по центру, диаметр которого равен диаметру штыря 8. Между умножитель- ными диодами 7 в плоскости их расположения в верхней широкой стенке отрезка 5 прямоугольного волновода установлен настроечный штырь 10. Мощность на вход балансного умножи40

45

50

55

положения умножительных диодов невозможно. Для точного согласования введен настроечный штырь 10, который обеспечивает подсогласование активной составляющей импеданса умножительных диодов 7 с волновым сопротивлением отрезка 5 прямоугольного волновода на выходной частоте. Благодаря симметрии поля относительно вертикальной оси поперечного сечения отрезка 5 прямоугольного волновода, в отрезке 5 возбуждаются идентичные противофазные колебания. При этом нечетные гармоники в нагрузке отсутствуют, чем и достигается умножение частоты в четное число раз.

Формула изобретения

Балансный умножитель частоты, содержащий входную цепь с кольцевым . мостом в микрополосковом исполнении, два умножительных диода, выходную

0

5

Q

0

5

теля частоты подается через коакси- ально-полосковый переход 11, а для стыковки выхода балансного умножителя частоты с нагрузкой на выходном конце отрезка 5 прямоугольного волновода имеется фланец 12.

Балансный умножитель частоты работает следующим образом.

СВЧ-сигнал подается на выходной коаксиально-полосковый переход 11 и с него на входную цепь с кольцевым мостом 1. С выходов кольцевого моста 1 два равных противофазных СВЧ- сигнала через согласующие цепи, обеспечивающие согласование волнового сопротивления тракта с импедансом умножительных диодов 7 на входной частоте, и штыри 8 подаются на умножительные диоды 7. В отрезке 5 прямоугольного волновода с помощью умножительных диодов 7 возбуждаются гармоники входного СВЧ-сигнала. Размеры отрезка 5 прямоугольного волновода выбираются такими, что для частот ниже выходной частоты балансного умножителя частоты отрезок 5 прямоугольного волновода запредельный и частоты ниже рабочей не распространяются. Смещение умножительных диодов 7 к боковым стенкам отрезка 5 прямоугольного волновода обеспечивает согласование импедансов умножительных диодов 7 с волновым сопротивлением отрезка 5 прямоугольного

35 волновода. Точно подобрать место рас0

5

0

5

положения умножительных диодов невозможно. Для точного согласования введен настроечный штырь 10, который обеспечивает подсогласование активной составляющей импеданса умножительных диодов 7 с волновым сопротивлением отрезка 5 прямоугольного волновода на выходной частоте. Благодаря симметрии поля относительно вертикальной оси поперечного сечения отрезка 5 прямоугольного волновода, в отрезке 5 возбуждаются идентичные противофазные колебания. При этом нечетные гармоники в нагрузке отсутствуют, чем и достигается умножение частоты в четное число раз.

Формула изобретения

Балансный умножитель частоты, содержащий входную цепь с кольцевым . мостом в микрополосковом исполнении, два умножительных диода, выходную

цепь в виде отрезка прямоугольного v волновода, один конец которого является выходом умножителя, а в другом установлен подвижный короткозамыка- тель, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности умножения частоты в четное число раз

15558016

в широкой полосе част.от, умножитель- ные диоды установлены между широкими стенками отрезка прямоугольного вол-1 повода в одном поперечном сечении, симметрично относительно его оси, на которой установлен введенный подст- роечный штырь.

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ. Цель изобретения - обеспечение возможности умножения частоты в четное число раз в широкой полосе частот. Для этого в балансный умножитель частоты поступает СВЧ-сигнал, который, пройдя коаксиально-полосковый переход и кольцевой мост, формируется в два равных противофазных СВЧ-сигнала. Эти сигналы через согласующие цепи и штыри 8 поступают на умножительные диоды (УД) 7. В отрезке 5 прямоугольного волновода с помощью УД 7 возбуждаются гармоники входного СВЧ-сигнала. Размеры отрезка 5 выбираются такими, чтобы для частот ниже выходной частоты умножителя этот отрезок был запредельным и частоты ниже рабочей не распространялись. Смещение УД 7 к боковым стенкам отрезка 5 обеспечивает согласование импедансов УД 7 с волновым сопротивлением отрезка 5. Для точного согласования введен подстроечный штырь, который обеспечивает подсогласование активной составляющей импеданса УД 7 с волновым сопротивлением отрезка 5 на выходной частоте. За счет симметрии поля относительно вертикальной оси поперечного сечения отрезка 5 в этом отрезке возбуждаются идентичные противофазные колебания. При этом нечетные гармоники в нагрузке отсутствуют, т.е. умножение частоты осуществляется в четное число раз. 2 ил.

Редактор И. Шмакова

Составитель В. Сарычев Техред М.Дидык

Заказ 560

Тираж 650

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Фиг.1

Корректоре, Шевкун

Подписное