Фазовый манипулятор
Иллюстрации
Реферат
аю (и) CQO3 СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК .
3(Я) Н 01 P 1 185
ГОСЗЩАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ГК) ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ч
1„, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "" -:-:-::
И АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3350652/18-09 (22) 27.10.81 (46) 30.06.83. Бюл. 9 24 (72) В.Н. Шкаликов (71) Московский ордена Ленина авиа:цйонный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621. 372 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р ° 428487, кл. Н 01 Р 1/185, 1972 (прототип). (54)(57) 1. фАЗ0ВЫй МАНилуЛятоР, со держащий отрезок входного прямоугольного волновода, в поперечном сечении которого .установлен возбудитель, подключенный к двум полупроводнико-. вым диодам и связанный с двумя отрезками линии передачи, ортогональными отрезку входного прямоугольного волновода, и выходной отрезок линии передачи, к которому через разветвление подсоединены отрезки линии передачи, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента передачи, возбудитель выполнен в виде проводящего штыря, а от резки линии передачи выполнены в виде короткозамкнутых прямоугольных
Ю волноводов, каждый из которых совмещен одной иэ одноименных стенок с соответствующей широкой стенкой отрезка входного прямоугольного волновода, в совмещенных стенках прорезаны соосные отверстия, в которых с зазором установлены противолежащие концы проводящего штыря и сое" динены через полупроводниковые диоды с другими стенками короткоэамкнутых прямоугольных волноводов, при этом разветвление выполнено в виде волноводного тройника.
2. Манипулятор по и. 1, о.т л ич а ю шийся тем, что каждый иэ короткозамкнутых прямоугольных волноводов совмещен широкой стенкой с
Ф.. широкой стенкой отрезка входного
„прямоугольного волновода, а волно водный тцойник выполнен в плоскости.
3. Манипулятор по п. 1, о т "л ич а ю шийся тем, что каждый иэ короткозамкнутых прямоугольных O волноводов совмещен узкой стенкой с широкой стенкой отрезка входного прямоугольного волновода, а волноводный тройник выполнен в йлоскости
1026202
2. Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для управления фазой сверхвысокочастотных колебаний.
Известен фазовый манипулятор, содержащий отрезок входного прямоугольного волновода, в поперечном сечении которого установлен возбудитель, подключенный к двум полупроводниковым диодам и связанный с двумя отрезками линии передачи, орто- 10 гональными отрезку входного прямоугольного волновода, и выходной отрезок линии передачи, к которому через разветвление подсоединены отрезки линии передачи (1j . 15
Однако известный фазовый манипулятор обладает низким коэффициентом передачи.
Цель изобретения - повышение коэффициента передачи. 20
Для достижения поставленной цели в фазовом манипуляторе, содержащем отрезок входного прямоугольного волновода, в поперечном сечении которого установлен возбудитель, подключенный к двум полупроводниковым диодам и связанный с двумя отрезками линии передачи, ортогональными отрезку входного прямоугольного волновода, и выходной отрезок линии передачи, к которому через разветвление подсоединены отрезки линии передачи, возбудитель выполнен в виде проводящего штыря, а отрезки передачи выполнены в виде короткозамкнутых прямоугольных волноводов, каждый из которых совмещен одной из одноименных стенок с соответствующей широкой стенкой отрезка входного прямоугольного волновода, в совмещенных стенках прорезаны соосные 40 отверстия, в которых с зазором установлены противолежащие концы проводящего штыря и соединены через полупроводниковые диоды с другими стенками короткозамкнутых прямоугольных 45 волноводов, при этом разветвление выполнено в виде волноводного тройника.
Каждый иэ короткозамкнутых прямоугольных волноводов, совмещен либо шиРокой стенкой с широкой стенкой отрезка входного прямоугольного волновода, а волноводный тройник выполнен в плоскости Е, либо узкОЙ стенкОЙ с ширОкОЙ стенкОЙ От» резка входного прямоугольного волновода, а волноводный тройник выполнен в плоскости Н.
На фиг. 1 изображен фазовый манипулятор с E -тройником; на фиг. 2 то же, с Н -тройником; на фиг. 3 — 60 разрез. А-A на фиг. 2.
Фазовый манипулятор содержит отрезок входного прямоугольного волновода 1, короткозамкнутые прямоугольные волноводы 2 и 3, полупро- 65 водниковые диоды 4 и 5, проводящий штырь б, отверстия в совмещенных стенках прямоугольных волноводов 7 и 8, волноводный тройник 9, входной отрезок 10 линии передачи, проводник
11, замыкающий цепь питания полупроводниковых диодов по постоянному току, металлические диски 12 и 13, а также диэлектрические прокладки 14 и 15.
Диэлектрические прокладки 14 и
15 срвместно с металлическими дисками 12 и 13 образуют блокировочные конденсаторы, препятствующие проникновению токов сверхвысоких частот в источники управляющих сигналов, которые подключаются к металлическим дискам 12 и 13. В фазовых манипуляторах аноды полупроводниковых диодов 4 и 5 присоединены к концам проводящего штыря б. В Aàçîвом манипуляторе на фиг. 1 широкие стенки отрезка входного прямоугольного волновода 1 совмещены с широкими стенками короткозамкнутых прямоугольных волноводов 2 и 3. В фазовом манипуляторе на фиг. 2 и 3 широкие стенки отрезка входного прямоугольного .волновода 1 совмещены с узкими стенками короткозамкнутых прямоугольных волноводов 2 и 3, а широкие стенки короткозамкнутых прямоугольных волноводов, на кото- . рых размещены катоды полупроводниковых диодов 4 и 5, расположены по разные стороны от проводящего штыpR б.
Предлагаемый фазовый манипулятор работает следующим образом.
В отрезок входного прямоугольного волновода 1 поступает колебание с частотой fg . В возбудителе в виде проводящего штыря б наводится при этом колебание тока с той же частотой. Этот ток возбуждает в полупроводниковых диодах 4 и 5 высшие гармоники, величина которых зависит от значения приложенного к диодам напряжения, прикладываемого к металлическим дискам 12 и 13, с которыми соединены соответственно катоды полупроводниковых диодов
4 и 5. Фильтры частот (не оказаны) выделяют одну из четных гармоник частоты входных колебаний fgq, которая затем через волноводный тройник
9 поступает в выходной отрезок 10 линии передачи. Так как полупроводниковые диоды 4 и 5 включены друг относительно друга встречно, то фазы четных гармоник в спектре выходных колебаний различаются на 180
Поэтому для управления фазой выходных сверхвысокочастотных колебаний с частотой п ° йэ (где n — номер выделяемой гармоники) к полупроводниковюи диодам 4 и 5 поочередно прикладываются различные напряже1026202
A-А фиг.5
Составитель Н, . Болдырева
Техоед Л. Пекарь: Корректор С. !"екма» фиг. 2
Редактор Л. Пчелинская
Заказ 4568/44 Тираж 590 . Подписное
BHHMIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал IIItI! "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная; 4 ния. Так, в одном из состояний Фазы к металлическому диску 12 от источника управляющих сигналов подводится напряжение равное нулю или слег ка отрицательное, что исключает генерирование гармоник полупроноднико- 5 вым диодом 4. А к металлическому диску 13 подводится напряжение положительной полярности, величина которого обеспечивает заданный оптимальный режим умножения (выделе- 1О ния максимальной мощности колебаний соответствующей четной гармони— ки входного колебания) . Для изменения фазы колебаний на 180 в выходном отрезке 10 линии передачи к полупроводниковому диоду 5 прикладывается нулевое или слегка отрицательное напряжение, а к полупроводниковому диоду 4 прикладывается положительное напряжение, что обес-. печивает генерацию четной гармоники только этим диодом. Так как фазы колебаний, генерируемых полупроводниковыми диодами 4 и 5 различаются о о на 180, то на 180 будут различаться фазы четных гармоник и в выходном отрезке 10 линии передачи.
Блокировочные конденсаторы, образуемые ноэдушными зазорами в отверстиях в совмещенных стенках прямоугольных нолноводов 7 и 8 и концами проводящего штыря.6 исключают взаимосвязь полупроводниковых диодов 4 и 5 по выходной гармонике.
Эти конденсаторы препятствуют протеканию токов с частотами n ° f вх i генерируемых одним полупроводниковьп диодом,через другой полупроводниковый диод, что исключает уменьшение амплитуды колебаний на выходе фазового манипулятора и, тем самым, способствует увеличению коэффициента передачи, определяемого как отношение мощности выходных колебаний к мощности колебаний, поступающих в отрезок входного прямоугольиого волновода 1. Поскольку в фазовом манипуляторе полупронодниковые диоды
4 и 5 пространственно разнесены и расположены в разных короткозамкнутых прямоугольных волноводах 2 и 3, то тем самым, ослабляется концентрация высших типов волн в местах установки полупроводниковых диодов.
Это снижает паразитные реактивные составляющие и способствует расширению пс!лосы рабочих частот.
Таким образом, предлагаемый фазовый манипулятор при умножении частоты н четное число раз обладает повышенным значением коэффициента передачи и расширенным диапазоном рабочих частот.