Смеситель сверхвысоких частот Советский патент 1977 года по МПК H04B1/26 

t

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в СВЧ- трактах приемных устройств радиосигналов.

Известен смеситель сверхвысисих частот имеющий балансное кольцо, одно плечо которого является сигнальным, второе - гетеродинным, а к двум другим плечам через фильтры верхних частот подключены смесительные диоды flj.

Однако , в этом смесителе не обеспе- чивается оптимальная работа при преобразовании по второй гармонике гетеродина.

Цель изобретения - обеспечение оптимальной работы при преобразовании по второй гармонике -гетеродина.

Для этого в смеситель сверхвысоких час тот, имеющий балансное кольцо, одно плечо которого является сигнальным, второегетеродинным, а к двум, другим плечам через фильтры верхних частот подключены смесительные диоды, введено дополчитвльг ное плечо с умножительным диодом, подключенное к балансному кольцу на расстояниях, равных четверти длины волны входного сигнала ог плеч со смесительными

диодами, и диаметрально протя:воположно гетеродинному плечу.

На чертеже приведена функциональная схема смесителя сверхвысоких частот.

Смеситель сверхвысоких частот содержит балансное кольцо 1, плечо 2 которого является сигнальным, плечо 3 - гетеродинным, к плечам 4 и 5 через фильтры верхних частот 6 и 7, соответственно, подключены смесительные диоды 8 в 9, дополнительное плечо 10 с умножвтедьным диодом 11 подключено.к балансному кольцу 1 на расстояниях, равных четверти длины волны входного сигнала .от плеч 4 в 5 со смесительными диодами 8 в 9, в диаметрально противоположно гетеродинному плечу 3, на входе гетеродинного плеча 3 BKXIXV чен фильтр 12 нижних частот для заграждения гетеродинного плеча 3 от частты входного сигнала.

Смеситель сверхвысоких частот работает следующим .образом.

Общая длина окружности кольца равна 3/i А. 1 где Я-с длина волны входного сигнала. Так как преобразование ведется на вторсй гармонике гетеродина и частота входного сигнеиш ненамного отличается от второй гармоники гетеродина 2 f,. , то можно принять, что f- f с/2, таким образом, при неиаменыых геометрических размерах общая длина окружности кольца примерно равна 3/VAp, где - длина волны гетеродина. Ближайшие плечи 2 я 3, 2 я 5, 5 и 10 10-4 расположены на расстоянии Лс/ или Аг/в,что одно н то же. Плечи 3 и .4 расположены ва расстоянии ;,/2 или Аг/Ч. При подаче в плечо 3 мошнос-га гетеродина с частотой tp плечо 2 сжаэываетса развязанным с п.аечом 3. Это иллюстрируется подсчетом разности фаз си1 налов, пришедших из плеча 3 в плечо 2 по разным расстояниям по окружности кольца. Разность в длине пути будет иметь вид йг. Следовательно, сигналы проходят в проти вофазе, взаимно компенсируются, и мощност с fp не просачивается в плечо 2, обеспечивая тем самым один из наиболее важных параметре смесителя - развязку между входами гетеродина н сигнала . Остальные плзчи не развязаны от плеча 3; однако перед смеситепьнь и.даодамв 8 , и 9 стоят фильтры верхних частот 6 и 7, п пускающие только сигналы с частот{Л в два раза выше fp . . Следовательно, мощность гетеродина с f поступает только в плачо 10 на умножительный диод 11, За счет н линейного сопротивления умножительного диода 11 на образуются гармоники с частотой nfj, (где П - 1,2,3,...). В этом случае используется вторая Гармоника, П 2. Из плеча 10 мощность этой гармон 16И распространяется в плечи .4 я S на смесительные диоды 8 и 9, где. и происходит преобразование, так как в эти плечи, попадает также мощность входного сигнала. ТаКИМ образом, по второй гармонике 2 f схема работает как обычная балансная, вся представить, что плеча 3 не существует, что можьо дсхтустить, поскольку в плече 3 стоит фильтр 12 нижних частот , который не пропускает сигналы с частотами в два раза выше fji (т.е. 2 f , f с). Генернрсаацие гармоники я смеще ние частот гетеродина и сигнала происходят а разных диодах, вследствие чего разделяется диапазон частот согласования импедансов диодов; диод, генерирующий вторую гармонику необходимо согласовывать только по основной частоте, учитывая, что он не критичен к согласованию по второй гармонике. Таким образом, обеспечиваются наименьшие потери преобразования и уменьшение их неравномерности в рабочем диапазоне. Формула изобретения Смеситель сверхвысоких частот, имеющий балансное кольцо, одно плечо которого является сигнальным, второе - гетеродинным, а к двум другим плечам через фильтры частот подключены смесительные диоды, отличающийся тем, что, с целью обеспечения оптимальной работы при преобразовании по второй гармонике гетеродина, введено дополнительное плечо с умножительным диодом, подключенное к балансному кольцу на расстояниях, равных четверти длины волны входного сигнала от плеч со смесительными диодами, и диаметрально про тивоположно гетеродинному плечу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; : 1. Голубев В. И. и др. Конструирование и расчет полосковых устройств. Учебное пособие для вузов. Под ред. проф. Ковалева И.С.,М.| Советское радио , 19/4, с. 134-142.

//

-m