АВТОГЕНЕРАТОР ГАРМОНИКИ Советский патент 1973 года по МПК H03B7/14 

1

Изобретение относится к области интегральных схем СВЧ диапазона и может быть использовано в качестве гетеродина приемного СВЧ устройства.

Известен автогенератор гармоники СВЧ на транзисторе, содержащий автогенератор первой гармоники с умножителем на нелинейной емкости коллекторного перехода транзистора.

Предлагаемый автогенератор отличается тем, что к выводу коллекторного перехода транзистора подключены полосковый резонатор первой гармоники и связанный с ним распределенной электромагнитной связью резонатор, настроенный на частоту выделяемой гармоники. Это повышает мощность на частотах, превосходящих предельную частоту транзистора.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого автогенератора.

Все элементы автогенератора нанесены на фольгированную диэлектрическую плату. К выводу эмиттерного р-п перехода транзистора / присоединен дроссель 2 меандрозой формы, изготовленный на полосковой передающей линии с высоким волновым сопротивлением. Дроссель 2 шунтирован емкостью 3, образованной передающей полосковой линией с низким волновым сопротивлением. К выводу коллекторного р-п перехода транзистора /

присоединен закороченный отрезок полосковой линии 4, трансформирующей к коллекторному р-п переходу индуктивность. Вместе с постоянной составляющей емкости коллекторного р-п перехода транзистора / линия 4 образует резонатор, резонансная частота которого определяет частоту первой гармоники. С линией 4 электромагнитной связью связан полосковый резонатор 5, настроенный на частоту выделяемой гармоники, т. е. выходную частоту.

Для достаточного подавления уровня первой гармоники, а также для получения возможности перестройки генератора смещением

на коллекторном переходе транзистора с резонатором 5 могут быть связаны один или несколько резонаторов 6, образующих фильтр, подобный полосовому фильтру с непосредственными связями на встречных штырях. С резонатором 6 связана вы.ходная линия 7. База транзистора / зашунтирована по высокой частоте емкостью 8.

Предлагаемый автогенератор гармоники эквивалентен автогенератору, собранному по

схеме с общей базой и состоящему из элементов /, 2, 3, 4 Н 8, и последовательно с ним включенному варакторному умножителю последовательного типа на нелинейной емкости коллекторного р-п перехода транзистора 1,

состоящему из элементов I, 4, 5, 6 и 7. Указанное сопоставление основано на том, что резонатор 5, связанный этой связью с линией 4, представляется параллельным контуром, включенным в линию 4 последовательно.

Напряжение первой гармоники, частота которой определяется параметрами контура, образованного эквивалентной индуктивностью линии 4 и емкостью коллекторного перехода транзистора 1, воздействует на нелинейную емкость этого перехода, в результате чего форма напряжения отличается от синусоидальной. Так как в этот контур включен также и резонатор 5, в последнем возбуждаются колебания той гармоники, на которую он настроен, что следует из принципа работы варакторного умножителя последовательного типа. Нагрузка подключ ается к автогенератору гармоники через выходную линию 7, связанную через резонатор 6 с резонатором 5.

Следует отметить, что максимальная частота генерируемой гармоники может в несколько раз превышать предельную частоту транзистора, выше которой генерация первой гармоники невозможна, что является особенно ценным при использовании транзисторов в более высокочастотных устройствах СВЧ диапазона.

Предмет изобретения

Автогенератор гармоники СВЧ на транзисторе, содержаший автогенератор первой гармоники с умножителем на нелинейной емкости коллекторного перехода транзистора, отличающийся тем, ЧТО, с целью повышения мошности на частотах, превосходящих предельную частоту транзистора, к выводу коллекторного перехода транзистора подключены полосковый резонатор первой гармоники и связанный с ним распределенной электромагнитной связью резонатор, настроенный на частоту выделяемой гармоники.