Диапазонный усилитель отражательного типа Советский патент 1979 года по МПК H03F3/189 

(54)

ДИАПАЗОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ОТРАЖАТЕЛЬНОГО ТИПА

Изобретение относится к СВЧ-технике и может 0ыть использовано, например, как входной усилитель радиоприемника СВЧ,.

Известен диапазонный усилитель отргикательного типа, содержащий циркулятор, прибор с отрицательным сопротивлением и направленный ответвитель, к выходу вторичного канала которого подсоединен отрезок линии -передачи, а к развязанному выходу - согласованная Harpyska Ij.

Однако известный усилитель ка|рактериэуется низкой эффективностью, определяемой как произведение корня кдaдpaтнoiro из коэффициента усиления по мощности на полосу .пропусканная.

Цель изобретения - увеличение эффективности

Для этого, в диапазонный усилитель Отражательного типа, содержаЬщй циркулятор, прибор с отрицательным сопротивлением и направленный ответ витель, к выходу вторичного канала которого подсоединен отрезок линии передачи, а к развязанному выходу согласованная нагрудка,. дополнительно введен последовательный контур с сопротивлением и четвертьволновый трансформатор, который .включен между отрезком линии передачи и последовательным контуром, резонансная частота которого равна средней частоте диапазона рабочих частот, а прибор с отрицательным сопротивлением подключен к входу первичного канала направленного ответвителя, выход которого подсоединен к циркулятору.

На чертеже изображена структурная

0 электрическая схема предлагаемого диапазонного усилителя отралательного ияа. .

Предиозкенный усилитель содержит циркулятор 1, прибор 2 с отрицатель5ным сог ротивлением и направленный отвётвитель 3. К выходу вторичного канала направленного ответвителя 3 подсоединен отрезок 4 линми передачи, а к развязанному выходу - согла0сованная нагрузка 5. Между отрезком 4 линии передачи и последовательным контуром 6 включен четвертьволновый трансформатор 7. Резонансная частота контура 6 равна средней частоте

5 диапазона рабочих частот. Прибор 2 подключён к входу первичного канала направленного ртветвителя 3, выход . которого подсоединен к одному НЕ плеч циркулятора1, а два других его

0 плеча являются соответственно входом

и выходом усилителя. Контур 6 состоит из последовательйо включенных индуктивности 8, емкости 9 и сопротиления 10.

Предложенный усилитель работает следующим образом. Сигнал со входа усилителя через циркулятор 1 попадает на прибор 2 с отрицательным сопротивлением. От прибора 2 отражается усиленный сигнал, который через циркулятор 1 поступает на выход усилителя. Часть отралсенной от прибора 2 волны ответвляется во вторичный канал направленного ответвителя 3 и через отрезок 4 линии передачи и четвертьволновьай трансформатор 7 поступает в контур б. Коэффициент трансформации трансформатора7 выбирается аким, что сопротивление в выходном сечениитрансформатора 7 равняется активному сопротивленйю контура б,

ЕСЛИ частота сигнала равна резонансной частоте контура б, то вся энергия, поступающая во вторичный канал направленного ответвителя 3, поглощается в сопротивлении 10. При частотах, отличных от центральной, часть энергии отражается от контура 6, причем модуль коэффициента отражения тем больше, чем дальше отстоит частота сигнала от резонансной частоты контура 6. В зависимости от частоты изменяется также фаза коэффициента отражения. Отраженная от контура б волна через четвертьволновый трансформатор 7, отрезок 4 линии передачи и направленный ответвитель 3 вновь поступает на прибор 2 с отрицательным сопротивлением. Таким образом образуется петля обратной саязи предложенного усилителя.

Поскольку на центральной частоте вся энергия, поступающая в цепь обратной связи, поглощается сопротивлением 10, то коэффицие нт усиления усилителя на центральной частоте по Сравнению с усилителем, неохваченным цепью обратной связи, не изменится. На частотах, отличных от центральной, характер обратной связи положителен, что достигается соот ветствуйщим выбором: длины охрезка 4. Коэффициент передачи цепи обратной связи тем больше, чём дальше отстоит частота сигнала от центральнс й частоты усилителя. Благодаря на частотах, ОТЛИЧНБЖ от центральной, наблюдается подъем амплитудно-частотной характеристики (АЧ5С) усилителя. Добротность контура б и

перез одное затухание направленного ответвителя 3 выбираются исходя из условия получения наиболее приемлемой формы АЧХ (например максимально равномерной) и зависят от коэффициента усиления усилителя без обратной 5 связи и его полосы пропускания.

Благодаря тому, что коррекция АЧХ при включении цепи обратной связи происходит не за счет снижения коэффициента усиления на центральной

0 частоте, а за счет увеличения усиления на частотах, отличных от центральной, предложенный усилитель обладает эффективностью, большей на 23% по сравнению с известным усилителем

5 и на 56% большей по сравнению с усилителем, неохваченным Цепью обратной связи. Подключение цепи обратной связи в непосредствен нЬй близости от прибора 2 с отрицательным сопротивлением позволяет резко сократить протяженность петли обратной вязи по сравнению с известным усилителем. Это приводит к снижению наклона фазочастотной характеристики кольца обратной

5 свяёи, что, в свою очередь, устраняет чередование отрицательной и положительной обратной связи в полосе частот и пэзволяет использовать предложенный усилитель в шйрокопрлосиЕлх устройствах CB4i

Формула изобретения

Диапазонный усилитель отражательного типа, содержащий циркулятор, прибор с отрицательным сопротивлением И направленный ответвитель, к выходу вторичного канала которого подсоединен отрезок линии передачи, а к раз-

0 вязанному зыходу - согласованная нагрузка, о т л и ч а 10 щ и и с я тем, что, с целью увеличеийя эффективности, в него дополнительно введен последовательный контур с сопротивлением и четвертьволновый Трансформатор, который зключен между отрезком линии Передали и последовательным крнтуром, резонаисная частота которого paB(ia средней частотна диапазона

0 рабочих частот, а прибор с отрицатель 1ЫМ сопротивлением подключен к входу первичного канала направленного ответвителя, выход которого подсоединен к циркулятору.

Источники информации, принятые во вйимание при экспертизе 1. Патент США 3474348, кл.330-53, .

Выход

Ю

j