Генератор Советский патент 1992 года по МПК H03B7/14 

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в качестве перестраиваемых генераторов в аппаратуре различного назначения.

Известен генератор, перестраиваемый по частоте, который содержит диод с диском, установленный в отрезке прямоугольного волновода. С целью расширения диапазона перестройки частоты генератора элемент питания диода выполнен в виде пластины трапецеидальной формы, расположенной в поперечном сечении отрезка волновода и совмещенной меньшим основанием с диском.

Известен также генератор, содержащий отрезок прямоугольного волновода, с размещенными в нем генераторным диодом и варактором. Для перестройки частоты используется диэлектрическая пластина, размещенная между диодом и варактором.

В описанных выше генераторах малое активное сопротивление полупроводниковой структуры трансформируется элементами корпуса диода к большому сопротивлению волноводного резонатора. Такая трансформация возможна лишь вблизи резонансной частоты контура, образованного элементами корпуса диода Поэтому описанные генераторы имеют уз- кую полосу перестройки частоты, определяемую собственной добротностью диода.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор СВЧ, содержащий отрезок прямоугольного волновода, к первой широкой стенке которого перпендикулярно подключен отрезок коаксиальной линии Внутренний проводник отрезка коаксиальVJ

3

О

о VI

ной линии подключен с одной стороны к полупроводниковому диоду, установленному на короткозамыкающем поршне а с другой стороны к короткозамкнутому отрезку коаксиальной линии, соединенному с второй широкой стенкой отрезка прямоугольного волнозода.

Этот генератор имеет узкий диапазон перестройки по частоте. Это связано с тем, что полоса рабочих частот данного генератора определяется резонансными свойствами коаксиального резонатора, образованного отрезком коаксиальной линии и диодом. Добротность такой системы не ниже нескольких десятков единиц. Поэтому перемещение короткозамкнутого поршня в волноводе слабо влияет на частоту генерации. Кроме того, в полосе перестройки существенно меняется коэффициент связи диода с нагрузкой, что приводит к изменению КПД генератора в полосе перестройки частоты.

Целью изобретения является расширение диапазона перестройки по частоте при одновременном обеспечении максимально- го КПД.

Для достижения этой цели в известном генераторе, содержащем отрезок прямо- угопьного волновода, к одной из широких стенок которого перпендикулярно подключен отрезок коаксиальной линии, внутренний проводник которой соединен с одного конца с полупроводниковым диодом, который установлен на короткозамыкающем поршне и подключен через проводник к источнику питаний, внутренний проводник отрезка коаксиальной линии выполнен в виде двух звеньев - втулки и стержня, расположенного внутри втулки, одно из звеньев закреплено неподвижно относительно наружного проводника отрезка коаксиальной линии, второе звено соединено с диодом с возможностью перемещения вдоль оси отрезка коаксиальной линии, а в короткозамыкающем поршне выполнено отверстие, в котором установлен проводник.

Частота генератора определяется продольным размером внутреннего проводника отрезка коаксиальной линии. Указанный размер в описанной конструкции может изменяться в два раза. Связь диода с нагрузкой, а, следовательно, и КПД генератора определяются расположением неподвижного звена относительно волновода и не меняется при изменении размеров внутреннего проводчика отрезка коаксиальной ли нии. При этом достигается расширение диапазона перестройки по частоте при одновременном обеспечении максимального КПД.

-

На чертеже изображено поперечное сечение генератора в месте подключения отрезка коаксиальной линии.

Генератор содержит отрезок прямо5 угольного волновода 1, к одной из широких стенок которого перпендикулярно подключен отрезок коаксиальной линии 2. Внутри отрезка коаксиальной линии расположен полупроводниковый диод 3, установленный

10 на короткозамыкающем поршне4. Внутренний проводник отрезка коаксиальной линии выполнен в виде двух звеньев - стержня 5 и втулки 6. Один конец стержня 5 соединен с диодом 3, другой конец установлен внутри

15 втулки 6. Втулка 6 закреплена неподвижно относительно наружного проводника отрезка коаксиальной линии 2 с помощью тонкой диэлектрической шайбы 7. Источник, питания подключен к диоду 3 с помощью провод20 ника 8, который установлен в отверстие в поршне 4.

Устройство работает следующим образом.

При подключении источника питания

25 диод 3 генерирует электрические колебания. Частота колебаний определяется длиной внутреннего проводника коаксиальной линии 2, состоящего из двух звеньев, входящих друг в друга. Перестройку по частоте

30 осуществляют перемещением поршня 4 вдоль оси отрезка коаксиальной линии 2, Расположение втулки 6 выбирают из условия реализации максимального КПД. Длина внутреннего проводника может меняться в

35 два раза, т. е, принципиально достижимая полоса перестройки составляет окгаву. Формула изобретения Генератор, содержащий отрезок прямоугольного волновода, к одной из широких

40 стенок которого перпендикулярно подключен отрезок коаксиальной линии, внутренний проводник которой соединен одним концом с полупроводниковым диодом, который установлен на короткозамыкающем поршне и подключен через проводник к ис45 точнику питания, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона перестройки по частоте при одновременном обеспечении максимального КПД, внутренний проводник отрезка коаксиальной линии

50 выполнен в виде двух звеньев: втулки и стерженя, расположенного внутри втулки, при этом одно из звеньев установлено неподвижно относительно внешнего проводника коаксиальной линии, второе звено 55 соединено с полупроводниковым диодом с возможностью перемещения вдоль оси отрезка коаксиальной линии, а в короткозамыкающем поршне выполнено отверстие, в котором установлен проводник.

и

num..

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемопередающей радиоаппаратуре различного назначения. Генератор содержит отрезок прямоугольного волновода к одной из широких стенок которого перпендикулярно подключен отрезок коаксиальной линии. С целью расширения диапазона перестройки по частоте при одновременном обеспечении максимального КПД, внутренний проводник отрезка коаксиальной линии выполнен из двух звеньев: втулки и стержня, расположенного внутри втулки, при этом одно из звеньев закреплено неподвижно относительно наружного проводника коаксиальной линии, второе звено соединено с диодом с возможностью перемещения вдоль оси коаксиальной линии, а в короткозамыкающем поршне, на котором установлен диод, выполнено отверстие, в котором установлен проводник источника питания. 1 ил. СО