Генератор шума сверхвысокочастотного диапазона Советский патент 1982 года по МПК H03B29/00 

(5) ГЕНЕРАТОР ШУМА СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО (сеч) ДИАПАЗОНА

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в радиотехнических системах раз личного назначения в качестве задающего перестраиваемого источника шумовых колебаний,в частности в радиоизмерительной технике. . Известен генератор шума СВЧ диапа зона, содержащий последовательно сое диненные широкополосный СВЧ усилитель, направленный ответвитель и нагрузку, а также цепь обратной связи, содержащую нелинейный элемент и включенную между другим выходом направленного ответвителя и входом широкополосного СВЧ усилителя }. . Недостатком известного устройства является низкий КПД. Цель изобретения - повышение КПД при обеспечении возможности плавной перестройки в диапазоне частот. Цель достигается тем, что в генераторе шума СВЧ диапазона, содержащем последовательно соединенные широкополосный СВЧ усилитель, направленный ответвитель и нагрузку, а также цепь обратной связи, содержащую нелинейный элемент и включенную между другим выходом направленного ответвителя и входом широкополосного СВЧ усилителя, нелинейный элемент выполнен в виде перестраиваемого нелинейного ферритовоГО резонатора, а в цепь обратной связи включена дополнительно введенная линия задержки. На чертеже представлена структурная электрическая схема генератора шума СВЧ диапазона. Генератор шума СВЧ диапазона содержит широкополосный СВЧ усилитель 1, направленный ответвитель 2, нагрузку 3, нелинейный элемент, выполненный-в виде перестраиваемого нелинейного ферритового резонатора i, линию задержки 5 и регулиЙУ емый магнит 6.

Устройство работает следующим образом.

Циркулирующий сигнал усиливается в широкополосном СВЧ усилителе 1 и разветвляется в направленном ответвителе 2 на два канала. Большая часть мощности сигнала поступает в нагрузку 3, а меньшая - в цепь обратной связи на перестраиваемый нелинейный ферритовый резонатор k, находящийся в регулируемом магнитном поле, создаваемом регулируемым магнитом 6. Уровень мощности сигнала в цепи обратной связи подбирается таким образом, что нелинейные свойства перестраиваемого нелинейного ферритового резонатора обуславливают интенсивное взаимодействие частотных составляющих сигнала, приводящее к шумовым колебаниям. Нелинейные свойства проявляются в полосе частот нелинейного ферромагнитного резонанса порядка единиц - десятков ferarepi| при подаче на перестраиваемый нелинейный ферритовь1Й резонатор СВЧ мощности, более чем на 10 дБ превышающую мощность насыщения феррита. Вне полосы нелинейного ферромагнитного резонанса коэффициент передачи перестраиваемого нелинейного ферритового резонатора настолько мая, что условия возбуждения автоколебаний не выполняются и генераций имеет место лишь в указанной полосе частот. Для реализации в полосе нелинейного ферромагнитного резонанса оптимальных условий стохастизации (зашумпёния ) колебаний кроме указанных требований по мощности меобходммо, чтобы в эту полосу попало не менее трех собственных частот цепи обратной связи, т.е. д -Т7/3, где Т - время обхода сигналом цепи обратной связи, а Af- полоса нелинейного ферромагнитного резонанса.. Поэтому в цепь обратной связи включается линия задержки 5, время задержки которой подбирается так, чтобы суммарное время обхода

сигналом цепи обратной связи удовлетворяло указанному выше неравенству.

Перестройка устройства осуществляется изменением магнитного поля с помощью регулируемого магнита 6.

Магнитное поле создается маломощным и низковольтным источником тока, расход энергии которого определяет энергетические затраты нелинейного элемента . Снижение энергетических

затрат нелинейного элемента приводит к увеличению КПД генератора шума СВЧ диапазона в 2 раза по сравнению с известным.

Формула изобретения

Генератор шума сверхвысокочастотного диапазона, содержащий последовательно соединенные широкополосный СВЧ усилитель и направленный ответвитель, а также цепь обратной связи, содержащую нелинейный элемент и включенную между другим выходом

направленного ответвителя и входом широкополосного СВЧ усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД при обеспечении возможности плавной перестройки в диапазоне частот, нелинейный элемент выполнен в виде перестраиваемого нелинейного ферритового резонатора, а в цепь обратной связи включена дополнительно введенная линия задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3559093, кл. 331-78, 1971 (прототип).