Генератор Советский патент 1993 года по МПК H03B7/14 

определенных условиях трансформатор им- педэнсов приобретает новое качество: он повышает фиксирующую способность цепи, подключенной к полупроводниковому элементу.

Известно, что добротность четвертьволнового отрезка коаксиальной линии с волновым сопротивлением р, нагруженной на малое активное сопротивление R () on-- ределяется соотношением:

Как известно, величину волнового сопротивления /От трансформатора импедансов в генераторах, содержащих отрезок коаксиальной линии с полупроводниковым элементом, выбирают из условия

, A Rгде RH- величина нагрузки, подключаемая к коаксиальной линии;

R - модуль активного сопротивления полупроводникового элемента.

В этом случае добротность коаксиальной линии равна:

О

JLЈL

4 R

Длину отрезка коаксиальной линии, подключаемой к трансформатору импедан- сов, обычно выбирают равной половине длины волны. Она не трансформирует импеданс и вносит незначительный вклад в рассчитанную величину добротности.

Рассмотрим пример при традиционном выборе величины волнового сопротивления трансформатора импедзнсов (т.е.). При типичных значениях/Эт 20 Ом, Ом получаем добротность:

Q«15,7.

Рассмотрим теперь добротность отрезка коаксиальной линии при предлагаемом выборе волнового сопротивления трансформатора импедансов (). В этом случае на выходе трансформатора импедансов трансформированное сопротивление полупроводникового элемента будет равно:

R-A Ro R

Таким образом отрезок коаксиальной линии с волновым сопротивлением/9, соеди

ненный с трансформатором импедансов, оказывается подключенным к малому со- ,противлению Ro, и добротность образованной колебательной системы будет равна

.

U 4 Ro 4 К

Для типичных значенийр 100 Ом, R 1 Ом, и при выбранном, например, ,5 Ом, получаем для добротности

.

Из приведенного примера видно, что использование трансформатора импедансов с волновым сопротивлением меньшим по величине, чем модуль активного сопротивления полупроводникового элемента позволяет существенно (на порядки) увеличить добротность коаксиального резонатора и.таким образом реализовать цель предлагаемого технического решения: уменьшить шумы. Экспериментальная проверка данных расчетов показала, что уровень шумов заявляемого генератора по сравнению с прототипом ниже на 20дБ/Гц.

В приведенном примере конкретного исполнения генератора в качестве нагрузки используется отрезок прямоугольного волновода. Однако возможны и другие варианты выполнения нагрузки: призматический, цилиндрический резонаторы, непосредственное соединение генератора с коаксиальной нагрузкой, связь с нагрузкой через петлю и др. Такое обобщение становится возможным, благодаря тому, что варианты выполнения нагрузки не влияют на достижение цели изобретения: снижение шумов.

Использование заявляемого генерато- ра с пониженным уровнем шума позволит увеличить эффективность измерительных и других приборов, использующих генераторы СВЧ, улучшить качество связи, расширить область применения техники СВЧ в народном хозяйстве.

Формула изобретения

Генератор, содержит отрезок коаксиальной линии, один конец которого подключен к объемному резонатору, а другой через трансформатор импедансов - к полупроводниковому генераторному элементу, о т- личающийся тем, что трансформатор импедансов выполнен с волновым

сопротивлением р. выбранным из соотно-где R - модуль активного сопротивления

шенияполупроводникового генераторного эпер R ,мента.