ГЕНЕРАЦИИ ИМПУЛЬСОВ Советский патент 1971 года по МПК H03K3/45 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к способам генерации импульсных колебаний, и может быть использовано для получения ряда синхронизованных между собой импульсных последовательностей.

Известно, что в чисто реактивных (т. е. содержащих только индуктивности и емкости) системах возможно параметрическое возбуждение колебаний. Потери энергии сигнала в них компенсируются благодаря работе, совершаемой полем накачки при модуляции величины реактивного параметра.

Этот принцип используется в настоящее время лишь для генерации гармонических колебаний. В простейщем случае на линейный элемент колебательного контура подают гармоническое колебание с периодом Т - рде

2/р

/р - резонансная частота контура. При этом в контуре возбуждаются гармонические колебания с периодом 2Тн. Генерация возможна благодаря тому, что энергия возбужденных колебаний в модулируемом элементе, например конденсаторе, в основном сосредоточена в те интервалы времени, когда величина емкости уменьшается полем накачки.

преобразования энергии гармонической накачки в энергию импульсов, осуществляемого в резонаторе на длинной линии, разделенном на участки с равными электрическими задержками. На нелинейные элементы соседних участков линии подают гармонические колебания, сдвинутые по фазе на 180°. Полупериод этих колебан выбирают равным времени прохождения импульса по одному участку линии. Это позволяет, осуществив съем генерируемых колебаний с различных точек резонатора, получить несколько синхронпзованных с гармонической накачкой и собой импульсных последовательностей.

И а фиг. 1 изображен один из вариантов схемы генератора, реализующей предлагаемый способ; на фиг. 2 - движение импульса по резонатору.

Резонатор генератора выполнен в виде разомкнутой на концах линии, состоящей из звеньев фильтра частот. Модулируемым реактивным параметром является емкость звеньев, состоящих из параметрических диодов, соединенных по балансной схеме.

Напряжение накачки от источника / подается через резисторы 2 в точки 3, 4 звеньев. Резонатор разделен на два участка с одинаковым количеством звеньев в каждом. Точки 3 всех звеньев одного участка через резисторы 2 соединены с точками 4 другого участка, поэтому напряжение гармонической накачки на емкости соседних участков подается в проти вофазе. Период гармонических колебаний выбран близким к удвоенной электрической задержке линии. При включении напряжения накачки в системе возбуждается один импульс. Генерация колебаний происходит по следующей причине. Поле накачки осуществляет модуляцию реактивного параметра (погонной емкости или индуктивности) линии. Энергия импульса в любой момент времени в основном сосредоточена на участке линии с уменьщающимся реактивным параметром. Действительно, по одному участку импульс движется в течение полупериода - накачки. За это время величина нелинейного реактивного параметра изменяется от максимального до минимального значения. В следующий промежуток времени, равный - , импульс движется по соседнему участку, где в это время параметр линии также уменьщается, так как на соседние участки гармонические колебания накачки нодаются с разностью фаз 180°, и т. д. Поскольку при уменьшении реактивности внещней силой энергия сигнала увеличивается, то в описанной линии происходит непрерывное параметрическое усиление импульса. В резонаторе возбуждаются видеоимпульсные колебания. Съем генерируемых колебаний осуществляется одновременно с нескольких точек резонатора на нагрузки, значительно превыщающие волновое сопротивление линии. На каждом сопротивлении нагрузки выделяется небольщая часть энергии импульса, а за время движения импульса от одного выхода до другого энергия его восполняется за счет параметрического усиления. Очевидно, все выходные последовательности будут синхронизованы с гармонической накачкой и между собой. Движение имнульса по резонатору изображено на фиг. 2. Здесь показано распределение напряжения накачки 5 вдоль линии в зависимости от номера п звена в отдельные моменты времени / и соответствующее ноложение импульса напряжения G. Стрелкой показано направление движения имнульса. И течение полупериода накачки - имнульс движется от центра линии до разомкнутого конца и обратно. При этом напряжение накачки на диодах участка линии, по которому движется импульс, уменьшается и в момент когда оно достигает минимальной величины УМИН, импульс вновь оказывается в середине линии. В следующий полупериод накачки импульс находится в другой половине линии, и напряжение накачки на диодах этой половины также изменяется от Умакс до VMHH {емкость диодов изменяется синфазно с напряжением накачки). Описанное движение периодически. повторяется. В приведенном примере через каждое звено резонатора (кроме крайних) импульс проходит дважды за период накачки, поэтому изменение напряжения между точками 7-5 звена имеет вид периодической последовательности, состоящей из пар импульсов. Интервал между импульсами в паре равен удвоенной задержке от данного звена до разомкнутого конца. Для генерации (усиления) гармонических колебаний предложеппый способ непригоден, так как энергия таких колебаний распределена по всему резонатору. Предмет изобретения Способ генерации импульсов с иснользованием лннии с нелинейными реактивностями и источника гармонических колебаний, отличающийся тем, что, с целью генерации синронизованных последовательностей импульов, на нелинейные элементы соседних участов линии подают гармонические колебания, двинутые по фазе на 180°, а полупериод этих олебаний выбирают равным времени проождения импульса по одному участку линии,

VX.

макс

t.u

Фиг.2