СВЧ-усилитель Советский патент 1991 года по МПК H03F3/60 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к усилителям СВЧ на полевых транзисторах и может быть использовано в малошумящих радиоприемных устройствах СВЧ-диапазона.

Цель изобретения - увеличение коэффициента усиления при использовании параметрического режима.

На фиг.1 показан СВЧ-усилитель, вид сбоку в разрезе; на фиг.2 - то же, вид спереди.

СВЧ-усилитель состоит из входной цепи, включающей последовательно соединенные волноводно-коаксиальный переход 1, коаксиальный ступенчатый фильтр- трансформатор 2 и индуктивный стержень 3 полевого транзистора 4, исток которого заземлен, затвор соединен проволочной перемычкой 5 с входной цепью выходной це- пи, включающей последовательно соединенные коаксиальный ступенчатый фильтр-трансформатор 6 и коаксиально- волноводный переход 7, соединенный проволочной перемычкой 8 со стоком полевого транзистора 4, последовательно соединенных первого отрезка 9 прямоугольного волновода, первого отрезка 10 запредельного волновода, второго отрезка 11 прямоугольного волновода и второго отрезка 12 запредельного волновода для разностной частоты с подвижным ко роткозамыкающим поршнем 13, при этом индуктивный стержень 3 расположен во втором отрезке 11 прямоугольного волновода, перпендикулярно его нижней широкой стенке и проходит через его верхнюю широкую стенку с зазором, а первый 10 и второй 12 отрезки запредельного волновода расположены на расстоянии в четверть длины волны на разностной частоте Fp FH - Fc, где FH - частота накачки, Fc - частота сигнала от индуктивного стержня 3, Коаксиальные ступенчатые фильтры-трансформаторы 2 и б входной и выходной цепей изолированы от корпуса полистироловыми втулками 14-17.

СВЧ-усилитель работает следующим образом.

Входной сигнал через волноводно- коаксиальный переход 1, коаксиальный

ступенчатый фильтр-трансформатор 2, индуктивный штырь 3 и проволочную перемычку 5 поступает на затвор полевого транзистора 4. Сигнал накачки, мощность которого значительно больше мощности

входного сигнала, подается через первый отрезок 9 прямоугольного волновода, первый отрезок 10 запредельного волновода во второй отрезок 11 прямоугольного волновода, через который проходит индуктивный

штырь 3.

Наведенный на индуктивном штыре 3 сигнал накачки через проволочную перемычку 5 поступает на затвор полевого транзистора 4 и модулирует емкость затвора

полевого транзистора 4 с частотой накачки FK. Максимум мощности накачки на затворе полевого транзистора 4 обеспечивается подбором положения подвижного коротко- замыкающего поршня 13. В результате нелинейного взаимодействия частоты накачки и частоты сигнала возникает ряд комбинационных частот. Колебания одной из них - разностной частоты Fp FH - Fc - выделяются в контуре, образованном собственными

параметрами затвора полевого транзистора 4, емкостью зазора, с которым индуктивный штырь 3 проходит через верхнюю широкую стенку второго отрезка 11 прямоугольного волновода и индуктивностью проволочной

перемычки 5. Мощность сигнала разностной частоты, выделенного на затворе полевого транзистора 4, много больше мощности сигнала. В результате перекачки мощности накачки и разностной частоты в

сигнальный контур возрастает мощность сигнала на затворе полевого транзистора 4. Первый отрезок 10 запредельного волновода предотвращает прохождение сигнала разностной частоты на выход генератора

накачки, а для исключения прохождения сигнала накачки и разностной частоты на

вход усилителя служит коаксиальный ступенчатый фильтр-трансформатор 2. Усиленный сигнал на затворе полевого транзистора 4 управляет каналом исток - сток и на выход СВЧ-усилителя через проволочную перемычку 8, коаксиальный ступенчатый фильтр-трансформатор 6 и коаксиально-волноводный переход 7 поступает усиленный сигнал. Результирующий коэффициент усиления СВЧ-усилителя в параметрическом режиме получается больше, чем при работе обычного СВЧ-усилителя на полевом транзисторе.

Формула изобретения СВЧ-усилитель, содержащий входную цепь, включающую последовательно соединенные волноводно-коаксиальный переход, волноводный конец которого является входом усилителя, коаксиальный ступен- чатый фильтр-трансформатор и индуктивный стержень, полевой транзистор, исток которого соединен с корпусом, затвор - проволочной перемычкой с индуктивным стержнем, и выходную цепь, включающую последовательно соединенные коаксиальный ступенчатый фильтр-трансформатор и коаксиально - волноводный переход, причем один конец коаксиального ступенчатого фильтра-трансформатора соединен проволочной перемычкой со стоком полевого транзистора, а волноводный конец коакси- ально-волноводного перехода является выходом усилителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления при использовании параметрического режима, в усилитель введены последовательно соединенные первый отрезок прямоугольного волновода, один конец которого подсоединен к генератору накачки, первый отрезок запредельного волновода, второй отрезок прямоугольного волновода и второй отрезок запредельного волновода с подвижным короткозамыкаю- щим поршнем, при этом индуктивный стер- жен ь расположен во втором отрезке прямоугольного волновода на оси симметрии, перпендикулярной широким стенкам отрезка волновода, и проходит через широкую стенку с зазором, а первый и второй отрезки запредельного волновода расположены от индуктивного стержня на расстоянии в четверть длины волны на разностной частоте Fp FH - Fc, где FH - частота накачки, Fc - частота сигнала.

Изобретение относится к радиотехнике Цель изобретения - увеличение коэффициента усиления при использовании параметрического режима в усилителе на полевом транзисторе, собранном по схеме с общим истоком Генератор накачки подключается к введенному отрезку 9 прямоугольного волновода Сигнал накачки наводится на индуктивном стержне, помещенном во втором введенном отрезке 11 прямоугольного волновода, и подается на затвор полевого транзистора Настройка на максимум про