ДОППЛЕРОВСКИЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК H03D7/00 

1

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах СВЧ, где требуется двухчастотный сигнал с малым и регулируемым разносом частот.

Известны импульсные преобразователи частоты, содержащие два соосные вращающиеся волноводно-коаксиальные сочленения, соединенные волноводным коленом, и камертонный генератор.

Известные импульсные преобразователи частоты не позволяют получить малой и регулируемой разности частот на входе и выходе преобразователя.

С целью получения малой и регулируемой разности частот на входе и выходе преобразователя за счет эффекта Допплера в волноводе в предлагаемом устройстве щтырь связи входного волноводно-коаксиального сочленения соединен с ножкой камертона камертонного генератора, сообщающей ему колебания вдоль волновода.

На фиг. 1 показан предлагаемый допплеровскнй преобразователь частоты; на фиг. 2 - функциональная схема импульсного двухчастотного генератора с допплеровским преобразователем частоты.

Преобразователь работает следующим образом.

Отрезки прямоугольных волноводов 7 и 2 с переходным штырем связи 3 образуют волноводно-коаксиальное вращающееся сочленение.

В предлагаемом устройстве щтырь связи 5 прикреплен не к стенке волновода, а через ножевой стержень 4 к ножке 5 камертонного генератора.

Узкая продольная щель 6 в середине щирокой стенки волновода позволяет щтырю связи 3 колебаться вдоль волновода при колебаниях камертона. Для балансирования плеч камертона к его ножке 7 присоединена компенсирующая масса 8. Аналогичное типовое волноводно-коаксиальное вращающееся сочленение образуют отрезки волноводов 9 и 10 и щтырь связи 11, укрепленный на волноводе. Два волноводно-коаксиальные сочленения соединены один с другим при помощи волноводного колена 12. К входному фланцу волновода / подключается СВЧ-генератор, к выходному фланцу волновода 9 подключается антенна 13. Для установки и фиксирования углового положения волноводного колена 12 служит щкала с фиксатором М Для установки углового положения антенны 13 служит щкала 15. Катущки 16 и 17 являются соответственно катущками анодной и сеточной цепей камертонного генератора 18.

Камертонный генератор 18 управляет допплеровским преобразователем частоты 19 и через усилитель 20, фазовращатель 21, подмодулятор 22 и модулятор 23 синхронизирует работу СВЧ-генератора 24.

Мощность генератора ответвляется в два канала и в антенну 25 попадает через развязывающий вентиль 26, а в антенну 27 - через развязывающий вентиль 28 и допплеровский преобразователь 19.

Если посылки импульсного СВЧ-генератора синхронизированы с работой камертонного генератора, то импульсы СВЧ-колебаний возбуждают движущийся щтырь связи «3 в определенной и постоянной фазе его движения.

Если импульсы СВЧ-колебаний встречают набегающий щтырь связи, то он в силу эффекта Донплера возбуждается с частотой, превыщающей частоту колебаний СВЧ-геператора; если эти импульсы встречают удаляющийся щтырь связи, то он возбуждается с частотой, меньщей частоты колебаний СВЧ-генератора.

В свою очередь, в силу эффекта Допплера щтырь связи 5 излучает в волновод 2 в направлении волноводного колена 12 СВЧ-колебапия с частотой, большей частоты его возбуждения, если он движется в направлении к колену 12, и с меньщей, если он движется в направлении от колена 12. Таким образом, при расположении волноводов 1 и 2 в одной плоскости и по одну сторону от оси поворота допплеровский эффект проявится дважды, и колебания, излучаемые через антенну 13, максимально отличаются по частоте от колебаний СВЧ-генератора.

При расположении волноводов / и 2в одной плоскости, но по противоположным сторонам от оси поворота (изображение пунктиром на фиг. 1), допплеровский эффект не проявится, и через антенну 13 излучаются колебания, не отличающиеся по частоте от колебаний СВЧгенератора.

Изменяя угловое положение колена 12 в пределах (0-180°), можно изменять величину допплеровского сдвига частот от нуля до некоторого максимума. Второе волноводно - коаксиальное сочленение нейтрально относительно взаимного углового положения колена 12 и антенны 13, поэтому можно осуществить круговое вращение антенны, не изменяя допплеровского сдвига частот.

При неизменной частоте колебаний СВЧ-генератора максимальная допплеровская разность частот на выходе и на входе преобразователя зависит от скорости движения щтыря 3, который движется по гармоническому закону. Максимально возможная скорость его движения определяется произведепием амплитуды и частоты его колебаний.

Скорость щтыря изменяется от нуля в крайних отклоненных положениях до максимума при проходе через осевое нейтральное положение; фазируя с помощью фазовращателя 21 посылку СВЧ-импульса, можно, таким образом, плавно изменять максимальную девиацию частоты от нуля до максимума в плюс и в минус при таком расположении волноводов / и 2, которое обеспечивает максимальное проявление эффекта Допплера.

Таким образом, плавная регулировка частоты может осуществляться в пределах ш+Дсо, где Асо - максимально возможная девиация частоты.

Предмет изобретения

Допплеровский импульсный преобразователь частоты, содержащий два соосные вращающиеся волноводно-коаксиальные сочленеПИЯ, соединенные волноводным коленом, и камертонный генератор, отличающийся, тем, что, с целью получения малой и регулируемой разности частот на входе и выходе преобразователя за счет Допплера в волноводе,

щтырь связи входного волноводно-коаксиального сочлеиения соединен с ножкой камертона камертонного генератора, сообщающей ему колебания вдоль волновода.