Свч генератор

Свч генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СВЧ ГЕНЕРАТОР, содержащий открытый резонатор, образованный сферическим зеркалом, с которым совмещен вывод энергий, и плоским зеркалом , в теле которого выполнена пе риодическая система, полностью пере крывакядая каустику из. параллельных канавок с периодом, меньшим полувол ны, в которых установлены полупро- . , водниковые диоды, о т ли ча ющи йс я тем,, что, с целью увеличения выходной мощности, в него введены металлические перегородки, установленные в параллельных канавках, которые образуют прямоугольные ячейки длиной, меньшей длины волны, при этом в .каждых соседних параллельных канавках металлические перегородки сдвинуты одна относительно другой на.половину длины прямоугольной i. ячейки, а полупроводниковые диоды размещены на дне каждой прямоуголь (/ ной ячейк-й. С

2243 A (19) ВИ) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ЗСЮ Н 0 3. В 7 4

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3456095/18-09 (22) 23 ° 06 ° 82 (46) 07.02 ° 84 Бюл . 9 5 (72) А.В. Архипов, Б.М. Булгаков, М.П. Натаров и В.Й. Скресанов (71) Ордена Трудового Красного Знамейи институт радиофизики и электроники AH УССР (53) 621„373.51(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9. 778654, кл. Н 03 В 7/14, 1979.

2 ° Авторское свидетельство СССР

В 675579 кл, H 03 В 9/14, 1977 (прототип). (54)(57) СВЧ ГЕНЕРАТОР, содержащий открытый резонатор, образованный:. сферическим зеркалом, с которым совмещен вывод энерги)), и.плоским зеркалом, в теле которого выполнена периодическая система, полностью перекрывающая каустику из.параллельных канавок с периодом, меньшим полуволны, в которых установлены полупро- ., водниковые диоды,о т л и ч а ю щ.и йс я тем,. что, с целью увеличения выходной мощности, в него введены металлические перегородки, установленные в параллельных канавках, которые образуют прямоугольные ячейки длиной, меньшей длины волны, при этом в каждых соседних параллельных канавках металлические перегородки сдвинуты одна относительно другой на половину длины прямоугольной ячейки, а полупроводниковые диоды 3 размещены на дне каждой прямоугольной ячейк. и.

1072243

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке радиоаппаратуры СВЧ диапазона.

Известен СВЧ генератор, содержащий полусферический открытый резонатор, в поперечном сечении каустики .которого установлена периодическая система, выполненная в виде двух плоских гребенок, симметрично размещенных. друг против друга относительно оси полусферического открытого резонатора, В результате образуется система элементарных ячеек в виде двух противолежащих щелей и выступов плоских гребенок, между противоположными стенками которых установлены полупроводниковые диоды flJ .

Однако уровень выходной мощности указанного СВЧ генератора низок изза того, что в гребенках не удается разместить бОльшое число нолупровод» никовых диодов, так как система элементарных ячеек перекрывает поперечное сечение каустики частично.

Количественное увеличение плоских гребенок и полупроводниковых диодов приводит к ухудшению теплоотвода.

Наиболее близким к предлагаемому является СВЧ генератор, содержащий открытый резонатор, образованный сфе рическим зеркалом, с которым совмещен вывод энергии, и плоским зеркалом, в теле которого выполнена периодическая система, полностью перекрывающая каустику из параллельных канавок с периодом, меньшим полуволны, в.которых установлены полупроводниковые диоды Г2) °

К недостаткам известного СВЧ генератора относится ограниченное число полупроводниковых диодов из-за низкого теплоотвода. Кроме того, отсутствие раздельной подстройки каждого полупроводникового диода в процессе работы делает необходимым тщательный отбор полупроводниковых диодов с идентичными характеристиками. Фактором, снижающим выходную мощность в известном СВЧ генераторе, является возбуждение. вдоль плоских гребенок медленной волны, излучающейся в свободное пространство, что приводит к увеличению собственных потерь квазиоптической резонансной системы, а также к нарушению взаимной синхронизации системы полупроводниковых диодов, т.е. к низкой эффективности сложения мощностей на заданной рабочей частоте.

Цель изобретения - увеЛичение выходной мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в СВЧ генераторе, содержащем открытый;резонатор, образованный сферическим зеркалом, с которым : совмещен вывод энергии, и плоским зеркалом, в теле которого выполнена периодическая система, полностью перекрывающая каустику, иэ параллельных канавок с периодом, меньшим полуволны, в которых установлены полупроводниковые диоды, в него введены металлические перегородки, установленные в параллельных канавках, которые образуют прямоугольные ячейки длиной, меньшей длины волны, при этом в каждых соседних параллель10 ных канавках металлические перего,родки сдвинуты друг относительно друга на половину длины прямоугольной ячейки, а полупроводниковые диоды размещены на дне каждой прямоуголь15 ной ячейки.

На фиг.l представлена конструкция

СВЧ генератора; на фиг.2 - плоское зеркало с периодической системой, изометрия.

СВЧ генератор содержит открытый резонатор, образованный сферическим зеркалом 1 с выводом 2 энергии, плоским зеркалом 3, в теле которого выполнена периодическая система иэ

75 параллельных канавок с металличес« кими перегородками, образующих прямоугольные ячейки 4. Две смежные сдвинутые одна относительно другой ! прямоугольные ячейки 4 образуют элементарную ячейку 5 периодической системы, а каждая прямоугольная ячейка 4 является отрезком прямоугольного волновода, обращенного открытым концом вовнутрь открытого резонатора. Полупроводниковые диоды

З5 б размещены на дне каждой прямоугольной ячейки 4 на короткозамкнутых торцах отрезков прямоугольных волноводов, которые могут быть выполнЕнЫ подвижными.-Для обеспечения требуе40 мого теплоотвода на нерабочей стороне плоского зеркала 3 разме-цен радиатор. Напряжение питания подводится к полупроводниковым диодам б по цепям 7. Связь полупроводниковых

45 диодов б с прямоугольной ячейкой 4 осуществляется посредством пласти» ны.

СВЧ генератор работает следуЮщим, 5g образОм

К полупроводниковым диодам б по цепям 7 подводится напряжение смещения, создающее отрицательное сопротивление на некоторой рабочей длине волны. Настройка открытого резонатора на заданную длину волны производится перемещением сферического или плоского зеркала 1 или 3, à индивидуальная подстройка каждого полупроводникового диода б - переме60 щением подвижного короткозамкнутого торца прямоугольной ячейки 4. Ширина щели связи вывода 2 энергии определяет требуемую трансформацйю имнеданса нагрузки к зажимам полу65 проводниковых диодов б. Взаимная

1072243

У

true. 2

Составитель Л. Белая

Редактор А, Лежнина Техред Л.Мартяшова КорректорИ. -Эрдейи

Заказ 144/51 . Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.- Проектная„ 4 синхронизация отдельных полупроводниковых диодов 6 осуществляется волной с плоским фазовым фронтом, распространяющейся между сферическим и плоским зеркалами 1 и 3 открытого резонатора. Устойчивость син-, 5 хронизации обеспечивается в резонансной системе с малыми потерями тем, что в данном случае возбуждается только основной ТЕМ кк тип колебаний, тогда как другие, имея большую связь 10 со свободным пространством, оказываются подавленными., т.е. ТЕМц < тип колебаний играет роль частотноселективной нагрузки полупроводниковых диодов 6, а свободное простран- 5 ство - роль активного сопротивления (резисторная.связь) . Кроме тоГо, генератор может работать, так, что . часть полупроводниковых диодов 6 будет находиться в режиме генерации, а остальные — в режиме усиления. Взаимное смещение смежных прямоугольных ячеек 4 исключает непосредственную связь между полупроводниковыми диодами 6, которая приводит к их рассинхронизации. Периодическая система выполняется исходя из условия максимального использования поверхности плоского зеркала 3 для размещения на ней полупроводниковых диодов 6, для чего стенки прямоугольных ячеек 4 выполнены максимально тонкими. Отрезки,прямоугольных волноводов, которыми являются прямоугольные ячейки 4, сов-, местно с асимметрично размещенными относительно полупроводйикбвых диодов 6 пластинами обеспечивают согласование низких импедансов полупроводниковых диодов 6 с высоким импедансом открытого, резонатора. Выбор расстояния между центрами соседних прямоугольных ячеек 4 меньшим длины волны обеспечивает минимальные вносимые потери (практически только тепловые потери) .

При использовании предлагаемого

СВЧ генератора обеспечивается повышение выходной мощности более чем на порядок по сравнению с известным.

Кроме того, не отсутствует рассинхрониэация полупроводниковых диодов в процессе настройки генератора, что позволит использовать последний в различных системах миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов различного назначения.