Генератор Советский патент 1992 года по МПК H03B7/14 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при разработке СВЧ-аппаратуры различного назначения. Известен генератор сверхвысоких частот (СВЧ), содержащий генераторный и варакторный диоды, размещенные в отрезке прямоугольного волновода, в конце которого размещен подвижный поршень, выполненный в виде короткозамкнутого отрезка волновода, который имеет меньшее чем у отрезка прямоугольного волновода волновое сопротивление, а варакторный диод размещен на открытом конце коротко- замкнутого отрезка волновода.

Известен также генератор сверхвысоких частот, содержащий отрезок прямоугольного волновода, в плоскости поперечного сечения которого установлен варикап и диод с отрицательным сопротивлением. При этом один из электродов диода закреплен в держателе, а другой электрод размещен соосно с возбуждающим штырем.

Основным общим недостатком данных генераторов сверхвысоких частот является

недостаточно широкий диапазон электрической перестройки частоты и невозможность качания частоты относительно заранее выбранного значения.

Наиболее близким к данному изобретению является генератор сверхвысоких частот. Данный генератор СВЧ содержит отрезок прямоугольного волновода, в конце которого находится подвижный коротко- замкнутый поршень. В начале отрезка прямоугольного волновода находится генераторный диод, а между диодом и подвижным короткозамкнутым поршнем размещен варактор. Недостатком известного генератора сверхвысоких частот является невозможность электрического смещения частоты относительно заранее выбранного значения.

Цель изобретения - достижение возможности электрического смещения частоты относительно заранее выбранного значения.

Указанная цель достигается тем, что в генератор сверхвысоких частот введены дополнительные управляемые элементы, вы-тяя

полненные в виде переменных сопротивлений, в качестве которых используются nipin структуры, каждая из которых подключена к соответствующему источнику тока.

На чертеже схематически изображена конструкция предлагаемого генератора сверхвысоких частот.

Генератор сверхвысоких частот содержит отрезок 1 прямоугольного волновода между широкими стенками которого находится полупроводниковый генераторный диод 2 с ОДП. В конце отрезка 1 прямоугольного волновода находится подвижный короткозамкнутый поршень 3. За полупроводниковым диодом 2 между широкими стенками отрезка 1 прямоугольного волновода размещены последовательно друг за другом несколько nipin структур, например две, первая из которых 4, а вторая 5,

Генератор сверхвысоких частот работает следующим образом.

На полупроводниковый диод 2 с ОДП подается питание от источника напряжения, а на nipin структуры 4 и 5 от отдельных источников тока. Последняя из nipin структур расположена рядом с подвижным корот- козамкнутым поршнем 3, а остальные последовательно по направлению к диоду 2 с ОДП. Такое расположение nipin структур позволяет обеспечить для диода 2 с ОДП комплексную нагрузку, величина которой зависит от токов управления через nipin структуры, взаимного расположения nipin структур между собой, а также длины участка волновода между последней nipin структурой и подвижным короткозамкнутым поршнем 3, при этом величина реактивной части комплексной нагрузки диода 2 зависит от активного внутреннего сопротивления nipin структуры, управляемого током т.е.

Хэ nipin(l)

Кроме того размещение в отрезке волновода последовательно друг за другом нескольких nipin структур позволяет электрическим способом изменять постоянную рас- пространения, а именно изменять ее коэффициент фазы. Значение управляющих

токов может отличаться как по величине так и по характеру его изменения со временем. В случае, если для перестройки генератора сверхвысоких частот используются две nipin структуры, то для питания nipin структуры 4

используется ток величиной в, а на nipin структуру 5 подается ток U ± ДI, где изменение тока Д может осуществляться по синусоидальному, импульсному или любому другому закону.

В качестве генераторных диодов могут

быть использованы диоды Ганна, лавиннопролетные диоды и т.д., применяемые nipin

структуры должны быть в СВЧ исполнении,

Использование данного генератора

сверхвысоких частот позволяет обеспечить возможность электрического смещения частоты относительно заранее выбранного значения.

Формула изобретения

Генератор, содержащий отрезок прямоугольного волновода, один конец которого является выходом генератора, на другом конце размещен подвижный короткозамы- кающий поршень, в котором установлены

диод с отрицательной дифференциальной проводимостью и управляемый элемент, подключенный к источнику тока, при этом управляемый элемент расположен между диодом с отрицательной дифференциальной проводимостью и подвижным короткозамыкающим поршнем, отличающийся тем,что, с целью обеспечения возможности электрического смещения частоты относительно заранее выбранного

значения, введены дополнительные управляемые элементы, выполненные в виде переменных сопротивлений, в качестве которых использованы nipin-структуры, каждая из которых подключена к соответствующему источнику тока.

Использование: изобретение относится к перестраиваемым генераторам в приемопередающей радиоаппаратуре различного назначения. Сущность изобретения: генератор выполнен на прямоугольном отрезке волновода, в котором установлены диод с отрицательным дифференциальным сопротивлением и управляемые элементы, выполненные в виде переменных сопротивлений, в качестве которых использованы nipin структуры, подключенные к соответствующим источникам тока. 1 ил.