Сверхвысокочастотный балансный смеситель Советский патент 1982 года по МПК H04B1/26 

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может быть использовано в супергетеродинных приемных УСТРОЙСТВАХ и других.устройствах подобного назначения. Известен сверхвысокочастотный баланс ный смеситель, содержащий квадратурные гибридные устройства, входы которых являются входами сигнала и гетеродина. Выходы этих квадратурных гибридных . устройств взаимно соединены через первы и второй квадратурные гибридные смесители, в каждом из которых использована пара диодов, включенных в противоположных направлениях. Выходы гибридных сме сителей соединены с выходным зажимом для получения выходного сигнала промежуточной частоты i Конструкция смесителя сложна, а параметры сильно зависят от степени идентичности используем ьцс в ней диодов. Наиболее близким по техническому решению к предложенному изобретению является балансный смеситель, который содержит гибридное соединение, входы которого являются Входами сигнала и гетеродш1а;. а выходы подключены к входам первого и второго направленных ответвителей, между первым выходом первого направленного ответвителя и вторым выходом второго направленного ответвителя включены последовательно выводами одной полярности первый и второй диоды, между вторым выходом первого направленного ответвителя и первым выходом второго направленного ответвителя включены последовательно третий и i четвертый диоды, имеющие одинаковую с первым и вторым диодами полярность включения 2. Недостатком известного смесителя является зависимость его параметров от л неидёлгичности диодов, а также сложность контроля работоспособности смесителя. Цель изобретения - уменьшение влияния разброса параметров диодов на электрические характеристики. Поставленная цель достигается тем, что в сверхвысокочастотном балансном смесителе, содержащем гибридное соединение, входы которого являются входами сигнала и гетеродина, а выходы подключены к входам первого и второго направленных ответвителей, между первым выхо дом первого направленного ответвителя и вторым выходом второго направленного ответвителя включены последовательно выводами одной полярности первый и второй диоды, между вторым выходом первого направленного ответвителя и первым г выходом второго направленного .ответви-л теля включены последовательно третий и четвертый диоды, имеющие одинаковую с первым и вторым диодами полярность включения, между точками соединения первого диода с вторым и третьего диода с четвертым включен конденсатор, а развязывающие плечи первого и второго направленных ответвителей подключены к соответствующи а входам гибридного соединения. В таком устройстве последовательнопараллельное соединение диодов по постоянному току заменено последовательным соединением, при этом для замыкания общей последовательной цепи использованы свободные входы первого и второго н.апра ленных ответвителей, нагруженные согласованными нагрузками, в которых, таким образом, совмещены функции нагрузки устройства по СВЧ сигналу и замыкание цепи постоянного тока. Благодаря этому через диоды протекает одинаковый выпрямленный ток гетеродина И1 ток постоянного смещения, вследствие чего стабилизируются характеристики смесителя при неидентичных диодах и изменении внешних условий, существенно упрощается контроль работоспособности смесителя и уменьшается требуемая для нормальной работы смесителя гетеродинная мощность. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема сверхвысокочастотного балансного смесителя. Сверхвысокочастотный балансный смеситель содержит гибридное соединение 1, первый направленный ответвитель 2 с первым выходом 3 и вторым выходом 4; второй направленный ответвитель 5 с первым выходом 6 и вторым вькодом 7, первый диод 8, второй диод 9, третий диод 10, четвертый диод 11, конденсатор 12, высокочастотные дроссели 13, щлейфы 14, дроссели 15, линии с потерями 16, вход тракта промежуточной частоты 17. Сверхвысокочастотный балансный смеситель работает следующим образом. На входы гибридного соединения 1 поступают входной сигнал и сигнал гетеродина. При этом высокочастотные дроссели 13 создают в точках их подключения бесконечно большие сопротивления и не щунтируют основные тракты. Поступившие на входы гибридного соединения 1 напряжения сигнала и гетеродина прохс дят через первый направленный ответвитель 2 и второй направленный ответвитель 5 и примерно одинаково по амплитуде делятся между первым диодом 8, вторым диодом 9, третьим диодом 10 и четвертый диодом 11. При этом шлейфы 14, имеющие на частотах сигнала и гетеродина бесконечно большие сопротивления, не шунтируют основные тракты. фазы напряжений промежуточной частоты на всех четырех диодах одинаковы. Поэтому при достаточно большой емкости конденсатора 12 все они синфазно складываются на выходе смесителя, на . входе тракта промежуточной частоты 17. Входные контакты диодов 8-11 по промежуточной частоте замкнуты на землю шлейфами 14, которые на промежуточной частоте имеют малое сопротивление. Выпрямленные токи диодов 8-11 протекают по общей последовательной цепи, а вход тракта промежуточной частоты 17 разомкнут по постоянному току. Отрезки цепей между дросселями 15 и линиями с потерями 16 полностью изолированы от прохсисдения СВЧ сигналов. Именно к этим участкам цепи подводится постоянное смещение или включаются устройства контроля, контролирующее по постоянному току диоды 8-11, При Подаче общего постоянного положительного смещения параметры диодов 8-11 становятся мало чувствительными к изменению мощности гетеродина в широких пределах, таким образом, одна из причин сильного влияния неидентичности диодов на характеристики смесителей исчезает. При изменении же внешних условий характеристики смесителя стабилизируются последовательным по постоянному току соединением всех.диодов, при котором по всем диодам протекает один и тот же ток смещения и вьшрямленный ток напряжения гетеродина. Лабораторные испытания данного сверх высокочастотного балансного смесителя в микрополосковом исполнении показали. что при подаче общего для всех диодов тока смещения 10 мкА для получения потерь преобразования порядка7 дБ в. диапазоне частот 1600-2800 мГц требуется в 7-8 раз меньшая мощность гетеродина, чем в известном устройстве, причем коэффициент потерь практически не меняется в очень широких пределах изменения мощности. К СВЧ по входам сигнала и гетеродина не более 2,3 в указанном диапазоне частот, развязка входа сигнала от входа гетеродина более 20 дБ. Таким образом, предложенный смеситель позволяет уменьшить зависимость параметров от разброса характеристик ди дов и изменения внешних условий, а также существе1шо упростить контроль рабо тоспособности. Это позволяет (при использовании его в хфиемных устройствах стабилизировать дальност действия приемника и обеспечить более уверенную связь при воздействии внешних условий, а также упрощает эксплуатационные характеристики. изобретения формула Сверхвысокочастотный балансный сме ситель, содержащий гибридное соединение 226 входы которого являются входами сигнала и гетеродина, а выходы подключены к входам первого и второго направленных ответвителей, между первым выходом первого направленного ответвителя и вторым выходом второго направленного ответвителя включены последовательно выводами одной полярности первый и второй диоды, между вторым выходом первого направлен ного ответвителя и первым выходом второго направленного ответвителя включены последовательно третий и четвертый диоды, имеющие одинаковую с первым и вторым диодами полярность включения, о т личаюшийся тем, что, с целью уменьшения влияния разброса параметров диодов на электрические характеристики, между точками соединения первого диода с вторым и третьего диода с четвертым включен конденсатор, а развязывающие плечи первого и второго направленных ответвителей подключены к соответствующим входам гибридного соединения. Источники информации, гфинятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3706042, кл. 325-446, опублик. 1972. 2.Патент США № 3532989, кл. 325-445, опублик. 1970 (прототип).