Устройство для коррекции амплитудно- частотной характеристики тракта Советский патент 1980 года по МПК H01J23/16 

Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано для выравнивания ампВДтудло- частотных характеристик или для создания заданной формы амплитудно-частотной характеренсткки в трактах широкодиапазонной аппаратуры связи, радиовещания, устройств автоматического регулирования, в частности, во входных и межкаскадных цепях широкополюсных СВЧ усилителей на ЛБВ или транзисторах. Основные трудности, возникающие при конструировании широкополосных усилителей, связаны с получением малой неравномерности АЧХ в рабочей полосе усилителя и с каскадированием отдельных усилителей в цепочке. Это объясняется тем, что коэффициент усиления неравномерен по диапазону: для ЛБВ усилителей он максимален, в середине рабочегодиапазо на, а для транзисторных усилителей - на низкочастотном краю. Поэтому при подаче на вхо усилителя широкополосного сигнала постоянной амплитуды на выходе усилителя получается сигнал, неравномерно усиленный по частоте. Целесообразно во входном тракте усилителя и в .межкаскадном трактах цепочек усилителей ставить устройство амплитудно-частотной коррекции, обеспечивающее подачу оптимального входного сигншта, при котором коэффициент усиления постоянен в рабочем диапазоне частот. Известны устройства для коррекции амплитудно-частотных характеристик трактов коаксиальных. Известное коаксиальное устройство состоит из двух коаксиальных Л1тий, одна из которых помещается внутри другой и подключается во входной тракт ЛББ 1. Внешняя линия, внутренним проводш1ком которой является наружный проводник внутренней линии, закорочена с одного конца, а с другого соединена с внутренней линией отверстием, расположенным в общем проводнике. В отверстии со стороны внешней линии располагается поглощающий материал. Внешняя линия является короткозамкнутым шлейфом, последовательно подключенным к внутренней линии. Сопротивление поглощающего материала подключается параллельно входному сопротивлению шлейфа. Длина короткозамкнутого шлейфа разна т А ( Л средняя длина волны в диапазоне). На средней длине волны сопротивление шлейфа равно 6e(Jконечности, и потери сигнала, распространяющегося по внутренней линии, определяются сопротивле1шем поглощающего материала. На частотах, для которых длина волны равна ЧР. ™ I ср. входное сопротивление шлейфа равно нулю, сопротивление поглощающего материала зашунтировано, и сигнал раснространяется без ослабления. Значение вносимого ослабления зависит от постоянной величины сопротивления поглощающего материала. Поэтому в данном устройстве невозможно плавно изменить амплитуду ослабления, что не позволяет добиваться оптимальных режимов работы каждого усилителя К тому же слишком большое значение КСВН может привести к самовозбуждению усилителя. Другое известное устройство состоит из волновода, через отверстия в широкой стенке которого вводятся полуволновые вибраторы, являющиеся nnyi ранними проводниками коаксиальных рсжекторных контуров 1. Величина вносимого в тракт затухания регулируется глу биной погружения вибраторов в полость СВЧ тракта. Недостатком -данного устройства является то, что режекторные контуры узкополосные, и весь регулируемый частотный диапазон приходится разбивать на десять корректируемых участков, каждый из которых содерхсит два настроенных на одау частоту режекторных кон тура, расположенных На расстоянии четверти длины волны один от другого. Все это приводит к частотно большим габариам и весу. Указанные недостатки устранены в аттенюаторе 2. Данное устройство,являющееся наиболее близким по технической сущности к изо ретению, содержит основную передающую лини концы которой являются входом и выходом устройства, четверть волновый, короткозамкнутый с одной стороны на корпус резонатор. рас1 оложениый параллельно основной передающеи линии. В известном аттенюаторе .не обеспечивается необходимая форма характеристики ослабления Целью настоящего изобретения является .обеспечение перестройки ширины полосы вно-симого в тракт ослабления. Поставленная цель достигается тем, что параллельно короткозамкнутому резонатору подключена дополнительная линия, распределеьшо , связанная с ним и нагруженная на концах па согласованные нагрузки. Для получе1шя постоянного уровня выходной мощности к оррек- j тор расположен на выводе энергии усилителя. На фиг. 1 представлены характеристики известного и предлагаемого устройств соответственно 1 и 2; на фиг. 2 - эквивалентная схе ма корректора; на фи1 3 - схема использования устройства в выходном тракте усилителя. Корректор содержит основную передающую линию 3-, стоящую во входной цепи, короткозамкнутый четвертьволновый отрезок (резонатор) 4, дополнительную передающую лиршю 5, которая нагружена на согласованные нагрузки 6. Длина отрезка 4 равна четверти средней длины волны рабочего диапазона для усилителей на ЛБВ и четверти минимальной длины волны для усилителей на транзисторах. Широкополосный постоянный по амплитуде СВЧ сигнал поступает на вход 7 корректора. На средней частоте диапазона, для которой выполняется соотношение:А(.р 46-для ЛБВ усилителей, - 4Е - для транзисторных усилителей, часть мощности ответвляется из основной линии 3, передается в отрезок 4, короткозамкнутый с одной стороны на корпус 8, и рассеивается на сопротивлениях нагрузки 6 дополнителыюй линии 5. Изменение амплитуды и ошрины полосы ослабления регулируется изменением расстояния между резонатором 4 и линиями 3 и 5. С выхода 9 корректора на замедляющую систему ЛБВ поступает широкополосный СВЧ сигнал, амплитуда которого на краях рабочего диапазона в несколько раз больше, чем в средней части. При Такой характеристике СВЧ сигнала ЛБВ усилитель работает в режиме насыщения во всем диапазоне рабочих частот. На вход транзисторного усилителя поступает сигнал, минимальный на низкочастотном и максимальный на .высокочастотном краях диапазона. Использование дополнительной линии 5 выгодно отличает предлагаемый корректор от прототипа, т. к. появляется возможность регулировать не только амплитуду вносимого в тракт ослабления, но также ширину характеристики ослабления. Подключение дополнительной линии 5 расширнет динамический диапазон работь усилителя и выравнивает коэффициент усиления прибора . в широкой полосе частот. При использовании предлагаемого устройства в выходном тракте усилителя (фиг. 3) возможно получение выравнивания частотной характеристики и использования ЛБВ-типа с этим устройством в качестве огра}1ичителя мощности. Формула изобретения Усфойство для коррекции амплитудно-частотНОИ характеристики-тракта, содержащее основную передающую линию, концы которой являются входом и в 1ходом устройства, четвертьволновый, короткозамкнутый с одной стороны на корпус резонатор, расположенный параллель5771759

но основной передающей линии, отличающееся тем, что, с целью обеспечения перестройки ширины полосы вносимого в тракт ослабления, параллельно короткозамкнутому резонатору подключена доцолнительная линия, распределенно связанная с ним и нагруженная на согласованные нагрузки.

Источники информавди, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 427452, 5 кл. Н 01 J 23/20. 1973.

2.Патент США N 1440555, кл. 328-233, опублик. 1971 (прототип).

%5 J 2

Q0.2 B.f O.S O.S f (2 /Л f.S f,ff 2

ФигАу /л5

Н

8

иг.г

.3