Способ получения низкотемпературной шумовой мощности Советский патент 1992 года по МПК H03B29/00 

Изобретение относится к радиотехнике, преимущественно СВЧ-диапазона, и предназначено для получения низкотемпературной шумовой мощности в генераторах шумов, используемых для измерения параметров малошумящих входных устройств, радиометров, а также источников шумовой мощности СВЧ-диапазона.

Известен способ получения низкотемпературной шумовой мощности с помощью низкотемпературных тепловых генераторов шума, предназначенных для измерения шумовых параметров приемных входных устройств и для калибровки источников шумовой мощности СВЧ-диапазона (I EEE Trans МГТ-16 № 9, 1968, с.649-651, 702-705, 709).

Способ заключается в охлаждении до температуры жидкого азота или гелия резистора, который помещается в криостат. СВЧ-мощность, излучаемая резистором, выводится из криостата через волноводный или коаксиальный тракт.

Известен также способ получения низкотемпературной шумовой мощности (Грабовски К. Параметрические усилители и преобразователи с емкостным диодом. М.:

Сов.радио, 1974, с. 79), наиболее близкий по достигаемому результату.

Способ заключается в том, что в параметрическом преобразователе вверх подают сигнал накачки на частоте fr; сигнал на частоте fi поступает на вход преобразователя, а с выхода снимается сигнал i+ff.

Недостатком данного способа является сравнительно высокая эквивалентная температура шума,

Цель изобретения - снижение эквивалентной температуры шума.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе получения низкотемпературной шумовой мощности в параметрическом преобразователе вверх подают сигнал накачки, закорачивают выход параметрического преобразователя вверх, а шумовой сигнал снимают с его входа.

На чертеже показана конструкция камеры параметрического генератора шума, с помощью которого осуществляется данный способ: 1 - диодная камера; 2 - коаксиальный разъем; 3 - волноводный тракт; 4 - гетеродинный генератор частот.

Способ осуществляется следующим образом. При подаче на диод сигнала накачки

сл

XI

XJ

«-а

О

о о

на частоте fr во входной контур на частоте f 1 вносится положительное сопротивление, которое излучает низкую шумовую мощность, что объясняется частотным преобразованием шумовой мощности с частоты fa на частоту f 1. Можно считать, что на частоте fi появляется охлажденное сопротивление. Это явление происходит при условии выполнения соотношения Ь fi + fr. Так как контур на частоте fs образуется в данном устройстве только на элементах диода (выход закорочен и, следовательно, нагружен только на сопротивление потерь диода RS), такое устройство представляет собой 4-по- люсник, С входа которого снимают низкотемпературный шумовой сигнал, характеризуемый эквивалентной температурой шума Тш.

Эта шумовая температура Тш определяется соотношением

То

Q

где Т0 - температура окружающей среды;

Q - динамическая добротность диода, определяемая его параметрами.

В диапазоне С8Ч для современных диодов Q 2: 15. Поэтому даже при температуре То 300 К, Тш значительно меньше. Например, при Q 20, Тш 30 К возможна реализация НГШ с параметрами, которые

тигшчны для тепловых НГШ при использовании жидкого азота и гелия.

Такое устройство содержит диодную камеру 1 с параметрическим диодом, входным

коаксиальным разъемом 2 и фильтром нижних частот. К диодной камере 1 через волно- водный тракт 3 присоединяется генератор 4 гетеродиннных частот (генератор накачки), на который подается постоянное напряжение питания. При включении напряжения питания U на входе диодной камеры появляется охлажденное резистмвное сопротивление, которое и используется в качестве источника низкотемпературной шумовой

мощности, аналогично тому, как это делается в обычных НГЩ с применением жидкого азота или гелия. В качестве диодной камеры можно применять двухдиодную(балансную) конструкцию, что позволяет ликвидировать

ФИЧ во входном тракте камеры и дополнительно упростить ее конструкцию. Формула изобретения Способ получения низкотемпературной шумовой мощности, заключающийся в том,

что в параметрическом преобразователе вверх подают сигнал накачки, отличающийся тем, что, с целью с«ижения эквивалентной температуры шума, закорачивают выход параметрического преобразователя вверх, а

шумовой сигнал снимают с его входа.

Изобретение относите к радиотехнике и может быть использовано при разработке источников шумовой мощности СВЧ-диапа- зона. В параметрическом преобразователе вверх для снижения эквивалентной температуры шума закорачивают выход параметрического преобразователя вверх, а шумовой сигнал снимают с его входа. 1 ил.