Усилитель Советский патент 1992 года по МПК H03F19/00 

Изобретение относится к СВЧ технике, в частности, к приемно-передающей аппаратуре для усиления входного сигнала.

Известен усилитель с распределенными параметрами, содержащий ортогонально намагниченную многослойную пластину, состоящую из ферритового слоя, на одной стороне которого расположена диэлектрическая подложка, а на другой - слой сверхпроводника, линия передачи и источник постоянного напряжения. Однако известный усилитель не обеспечивает достаточно высокое КПД и имеет узкую полосу рабочих частот при низком уровне выходной мощности.

Цель изобретения - увеличение КПД при расширении полосы рабочих частот, а

также повышение уровня выходной мощности СВЧ сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в усилителе, содержащем ортогонально намагниченную многослойную пластину, состоящую из ферритового слоя, на одной стороне которого расположена диэлектрическая подложка, а на другой - слой сверхпроводника, линия передачи и источник постоянного напряжения, линия передачи выполнена в виде отрезка прямоугольного волновода, вдоль оси которого установлена без зазора ортогонально широким стенкам многослойная пластина, в каждой широкой стенке по обе стороны от многослойной пластины выполнена продольная щель, к кромкам одной из продольных щелей подключены соответствующие выводы исv|

Х|

СП 00

4 СП

точника постоянного напряжения, а в отрезке прямоугольного волновода по обе стороны от многослойной пластины расположены введенные замедляющие структуры, введены дополнительный ферритовый слой, расположенный на другой стороне диэлектрической подложки, и дополнительный слой сверхпроводника, нанесенный на противолежащей поверхности дополнительного ферритового слоя.

На чертеже приведен в аксонометрии общий вид усилителя. Усилитель содержит ортогонально намагниченную многослойную пластину 1 со следующей структурой: слой сверхпроводника 2 - ферритовый слой 3 - диэлектрическая подложка 4 - ферритовый слой 5 - слой сверхпроводника 6. Линия передачи 7 выполнена в виде прямоугольного волновода, вдоль оси которого установлена без зазора ортогонально широким стенкам 8 и 9 многослойная пластина 1, по обе стороны от которой в широких стенках выполнена продольная щель 10 и 11, к кромкам одной из продольных щелей, например, 10 подключены выводы источника постоянного напряжения Do. В отрезке прямоугольного волновода 7 по обе стороны от многослойной пластины 1 расположены замедляющие структуры 12 и 13.

Усилитель работает следующим образом.

При включении постоянного напряжения Do и магнитного поля Но, направленного перпендикулярно многослойной пластине 1, в слое сверхпроводника 2 и 6 возникает вихревое движение электронов, скорость дрейфа которых направлена вдоль продольной оси линии передачи 7. Скорость распространения электромагнитных волн уменьшается до скорости дрейфа электронов, что создает режим усиления, благодаря замедляющим структурам и возникновению

медленных магнитостатических волн в слоях феррита 3 и 5. Из-за увеличения эффективного сечения взаимодействия СВЧ поля с потоком электронов повышается КПД усилителя (рост коэффициента усиления и уровня мощности выходного сигнала), а выравниванием скоростей распространения медленной электромагнитной и магни- тостатической волн в плоскости

поперечного сечения линии передачи достигается расширение полосы рабочих частот усилителя.

Формула изобретения

1.Усилитель, содержащий ортогональ- но намагниченную многослойную пластину,

состоящую из ферритового слоя, на одной стороне которого расположена диэлектрическая подложка, а на другой - слой сверхпроводника, линию передачи и источник

постоянного напряжения, отличающий- с я тем, что, с целью повышения КПД при расширении полосы рабочих частот, линия передачи выполнена в виде отрезка прямоугольного волновода, вдоль оси которого установлена без зазора ортогонально широким стенкам многослойная пластина, в каждой широкой стенке по обе стороны от многослойной пластины выполнена продольная щель, к кромкам одной из продольных щелей подключены соответствующие выводы источника постоянного напряжения, а в отрезке прямоугольного волновода по обе стороны от многослойной пластины расположены введенные замедляющие

структуры.

2.Усилитель по п. 1, отличающийся тем, что введены расположенный на другой стороне диэлектрической подложки дополнительный ферритовый слой и дополнительный слой сверхпроводника, нанесенный на противолежащей поверхности дополнительного ферритового слоя.

li 6 Sr r 2 2 i

Использование: в приемопередающей аппаратуре СВЧ для усиления входного сигнала. Сущность изобретения: устройство содержит многослойную пластину, установленную без зазора ортогонально широким стенкам прямоугольного волновода. Многослойная пластина состоит из ферритового слоя, ортогонально намагниченного внешним магнитным полем, диэлектрической подложки и слоя сверхпроводника. В каждой широкой стенке отрезка прямоугольного волновода по обе стороны от многослойной пластины выполнена продольная щель. К кромкам одной из продольных щелей подключены соответствующие выводы источника постоянного напряжения, а в отрезке прямоугольного волновода по обе стороны от многослойной пластины расположены замедляющие структуры. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.