СВЧ-усилитель Советский патент 1991 года по МПК H03F1/52 

Os

О

ел

.&ь

чэ

00

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к усилителям СВЧ на биполярных транзисторах, и может быть использовано для усиления мощности СВЧ-сигналов,

Цель изобретения - повышение надежности за счет устранения бросков тока биполярного транзистора.

На чертеже представлен предлагаемый СВЧ-усилитель.

СВЧ-усилитель состоит из включенных последовательно первого 1 и второго 2 элементов гальванической развязки, входной согласующей цепи 3 и биполярного транзистора 4, при этом первый вывод первого элемента 1 гальванической развязки является входом усилителя, а второй вывод вход- ной согласующей цепи 3 соединен с эмиттером биполярного транзистора 4, база которого соединена с общей шиной, выходной согласующей цепи 5, первый вывод которой соединен с коллектором биполярного транзистора 4, а второй является выходом усилителя, первого источника 6 напряжения изолированного по высокой частоте, положительный полюс которого подключен к точке соединения коллектора биполярного транзистора 4 и выходной согласующей цепи 3, а отрицательный полюс соединен с общей шиной,.соединенных последовательно первого элемента 7 высокочастотной развязки, первого 8 и второго 9 резисторов, второго элемента 10 высокочастотной развязки, один из выводов которого подключен к точке соединения входной согласующей цепи 3 и эмиттера биполярного транзистора 4, а другой - к точке соединения первого 8 и второго 9 резисторов, соединенных параллельно генератора 11 тока и вентильного элемента 12, первого pin-диода 13, катод которого соединен с общей шиной, а анод подключен к точке соединения первого 1 и второго 2 элементов гальванической развязки, при этом один вывод первого элемента 7 высокочастотной развязки подключен к точке соединения первого 1. и второго 2 элементов гальванической развязки, а другой вывод второго резистора 9 соединен с общей шиной, положительный полюс генератора 11 тока и анод вентильного элемента 12 соединены с общей шиной, а отрицательный полюс и катод вентильного элемента 12 подключены к точке соединения первого 8 и второго 9 резисторов и второго элемента 10 высокочастотной развязки, второго источника 14 напряжения, третьего элемента 15 высокочастотной развязки, которые соединены последовательно, второго pin-диода 16 и конденсатора 17, один из выводов которого подключен к точке соединения третьего элемента 15 высокочастотной развязки и второго pin-диода 16. а другой вывод соединение общей шиной, при этом другой вывод второго pin-диода 16 подключен к точке сое- динения первого 1 и второго 2 элементов гальванической развязки, а отрицательный полюс второго источника 14 напряжения соединен с общей шиной,

Устройство работает следующим обра- 0 зом.

При отсутствии сигнала на входе СВЧ- усилителя ток генератора 11 тока замыкается через вентильный элемент 12, напряжение отпирания которого меньше 5 напряжения отсечки эмиттерйого перехода биполярного транзистора 4, Положительный потенциал второго источника 14 напряжения превышает напряжение на эмиттёрном переходе биполярного транзистора 4 и через вто- 0 рой pin-диод 16 протекает ток. При этом цепочка, состоящая из второго pin-диода 16 и конденсатора 17, шунтирует вход СВЧ- усилителя, создавая затухание, достаточное для того, чтобы при подаче номинальной 5 входной мощности биполярный транзистор 4 мог начать отпираться и в то же время выброса его коллекторного тока не происходило. Необходимая величина затухания устанавливается подбором потенциала 0 второго источника 14 напряжения, При отсутствии СВЧ-сигнала нз входе первый pin- диод 13 заперт. Второй резистор 9 снижает опасность пробоя биполярного транзистора 4, СВЧ-сигнал подается на вход усилителя и 5 через первый 1 и второй 2 элементы гальванической развязки, входную согласующую цель 3 поступает на эмиттер биполярного транзистора 4. Усиленный СВЧ-сигнал с коллектора биполярного транзистора 4 че- 0 рез выходную согласующую цепь 5 поступает на выход усилителя. Под действием СВЧ-сигнала эмиттерный переход биполярного транзистора 4 начинает отпираться и происходит перераспределение тока ге- 5 нератора 11 тока между вентильным элементом 12 и эмиттерным переходом биполярного транзистора 4, при этом напряжение на эмиттёрном переходе уменьшится. При подаче номинальной входной мощно- 0 сти напряжение на эмиттёрном переходе упадет настолько, что второй pin-диод 16 закроется и вносимое затухание станет минимальным. Время запирания второго pin- диода 16 определяется инерционными 5 свойствами самого pin-диода и параметрами первого 7 и третьего 15 элементов высокочастотной развязки. Подача номинального уровня СВЧ-сигнала сопровождается запиранием вентильного элемента 12 и поступлением всего тока генератора 11 тока в эмиттер

биполярного транзистора 4. Дальнейшее увеличение уровня входного СВЧ-сигнала ведет к уменьшению нагтяжения на эмит- терном переходе. При некотором значении напряжения на эмиттерном переходе первый pin-диод 13 отпирается и ограничивает уровень СВЧ-сигнала в эмиттере биполярного транзистора 4.

Формула изобретения СВЧ-усилитель, содержащий включенные последовательно первый и второй элементы гальванической развязки, входную согласующую цепь и биполярный транзистор, при этом первый вывод первого элемента гальванической развязки является входом усилителя, а второй вывод входной согласующей цепи соединен с эмиттером биполярного транзистора, база Kojoporo соединена с общей шиной, выходную согласующую цепь, первый вывод которой соединен с коллектором биполярного транзистора, а второй является выходом усилителя, первый источник напряжения, изолированный по высокой частоте, положительный полюс которого подключен к точке соединения коллектора биполярного транзистора и выходной согласующей цепи, а отрицательный полюс соединен с общей шиной, соединенные последовательно первый элемент высокочастотной развязки, первый и второй резистор, второй элемент высокочастотной развязки, один из выводов которого подключен к точке соединения входной согласующей цепи и эмиттера биполярного

и

транзистора, а другой - к точке соединения первого и второго резистора, соединенные параллельно генератор тока и вентильный элемент, первый pin-диод, катод

5 которого соединен с общей шиной, а анод подключен к точке соединения первого и второго элемента гальванической развязки, при этом один вывод первого элемента высокочастотной развязки подключен к

10 точке соединения первого и второго элементов гальванической развязки, а другой вывод второго резистора соединен с общей шиной, положительный полюс генератора тока и анод вентильного элемен15 та соединены с общей шиной, а отрицательный полюс и катод вентильного элемента подключены к точке соединения первого и второго резистора и второго элемента высокочастотной развязки, отличающийся

20 тем, что, с целью повышения надежности за счет устранения бросков тока биполярного транзистора, введены второй источник напряжения, третий элемент высокочастотной развязки, которые соединены последова25 тельно, второй pin-диод и конденсатор, один из выводов которого подключен к точке соединения третьего элемента высокочастотной развязки и второго pin-диода, а другой вывод соединен с общей шиной, при этом 30 другой вывод второго pin-диода подключен ч точке-соединения первого и второго элементов гальванической развязки, а отрицательный полюс второго источника соединен с общей шиной.

35

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение надежности за счет устранения бросков тока биполярного транзистора (БТ). СВЧ-усилитель содержит элементы 1 и 2 гальванической развязки, входную и выходную согласующие цепи 3 и 5, БТ 4, источники 6 и 14 напряжения, элементы 7, 10 и 15 ВЧ-развязки, резисторы 8 и 9, генератор 11 тока, вентильный элемент 12, PIN-диоды 13 и 16 и конденсатор 17. СВЧ-сигнал подается на вход усилителя и через элементы 1, 2 и цепь 3 поступает на эмиттер БТ 4. Усиленный СВЧ-сигнал с коллектора БТ 4 через цепь 5 поступает на выход усилителя. Подача номинального уровня СВЧ-сигнала сопровождается запиранием элемента 12 и поступлением всего тока генератора 11 в эмиттер БТ 4. Дальнейшее увеличение уровня входного СВЧ-сигнала ведет к уменьшению напряжения на эмиттерном переходе БТ 4. При некотором значении напряжения на эмиттерном переходе БТ 4 PIN-диод 13 отпирается и ограничивает уровень СВЧ-сигнала в эмиттере БТ 4. 1 ил.