Свч-манипулятор фазы

Свч-манипулятор фазы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СВЧ-МАНИПУЛЯТОР ФАЗЫ, . содержащий Y-циркулятор, одно плечо которого через последовательно соединенные основной отрезок линии передачи и разделительный конденсатор соединено с первым выводом коммутаторного диода, генераторный диод, цепь питания генераторного диода и цепь управления коммутаторным диодом, отличающи йс я тем, что, с целью повышения устойчивости работы, в него введен дополнительный отрезок линии передачи , один конец которого короткозамкнут , а другой конец подключен к второму выводу коммутаторного диода, к точке соединения основного отрезка линии передачи и разделительного конденсатора подключен одним выводом генераторный диод, другой вьгаод которого заземлен, при этом длина К дополнительного отрезка линии передачи выбирается из соотношения о г - Е - arcljfг- + и - J в ГУ а П - длина волны рабочих когде лебаний ; G и В - соответственно действительная и мнимая части усредненной по первой (Л гармонике проводимости генераторного диода; п 0, 1, 2, ... целое число, а волновые сопротивления Zi.основного и дополнительного отрезков линии передачи равны и выбраны из со отношения 30 о :л

(191 (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) Н 01 Р 1/185

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3685577/24-09 (22) 30.12.83 (46) 30.03.85. Бюл. 11В 12 (72) В.Н. Шкаликов, Н.Б. Деревянский, В.В., Рощин и Б.И. Бозякин (53) 621.372.852.2(088.8) (56) 1. Шкаликов В.Н., Данюшевский Ю.3. Фазовые манипуляторы отражательного типа на волноводах, заполненных диэлектриком. — "Радиотехника", 1980, У 2.

2. Авторское свидетельство СССР

11 813546, кл. Н 01 P 1/18, 1978 (прототип). (54)(57) СВЧ-МАНИПУЛЯТОР ФАЗЫ, содержащий 7-циркулятор, одно пле,чо которого через последовательно соединенные основной отрезок линии передачи и разделительный конденсатор соединено с первым выводом коммутаторного диода, генераторный диод, цепь питания генераторного диода и цепь управления коммутаторнь1м диодом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения устойчивости работы, в него введен дополнительный отрезок линии передачи, один конец которого короткозамкнут, а другой конец подключен к второму выводу коммутаторного диода, к точке соединения основного отрезка линии передачи и разделительного конденсатора подключен одним выводом генераторный диод, другой вывод которого эавемлен, при этом длина дополнительного отрезка линии передачи выбирается из соотношения

B1B tB

Р = — агct и — >

Ь 2 где и — длина волны рабочих колебаний;

G и  — соответственно действительная и мнимая части усредненной по первой гармонике проводимости генераторного диода;

n = О, 1, 2, ... целое число, а волновые сопротивления Е .основного и дополнительного отрезков линии передачи равны и выбраны из со. отношения

1 I 4806.".) Изобретение относится к радиоэлектронике и предназначено для управления фазой СВЧ колебаний с а дискретом 180

Известен СВЧ-манипулятор фазы, который содержит отрезок линии передачи с коммутаторным диодом (11 .

Недостаток известного СВЧ-манипу. лятора фазы заключается в низком коэффициенте передачи.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является

СВЧ-манипулятор фазы, содержащий

Y-циркулятор, одно плечо которого через основной отрезок линии передачи и разделительный конденсатор соединено с первым выводом коммутаторного диода, генераторный диод, цепи питания -генераторного диода и

O цепи управления коммутаторным диодом (2) .

Данный манипулятор имеет коэффициент передачи больше единицы, однако из-за возрастания глубины паразитной амплитудной модуляции при отклонении мощности входного СВЧ колебания от номинального значения у него. низка устойчивость усилительного режима работы и узок динамический диапазон.

Цель изобретения — повьппение устойчивости работы.

Для достижения поставленной цели в СВЧ-манипулятор фазы, содержащий 7-циркулятор, одно плечо кото-. рого через последовательно соединенные основной отрезок линии передачи и разделительный конденсатор соединено с первым выводом коммутаторного диода, генераторный диод, цепь питания генераторного диода и цепь управления коммутаторным диодом, введен дополнительный отрезок линии передачи, один конец которого короткозамкнут, а другой конец подключен к второму выводу коммутаторного диода, к точке соединения основного отрезка линии передачи и разделительного конденсатора подключен одним выводом генераторный диод, другой вывод которого эазем.лен, при этом длина 3 дополнительного отрезка линии передачи выбрана из соотношения

При подаче постоянного напряжения на вход 14 в генераторном диоде 6, например диоде Ганна, появляется действительная часть проводимости диода G, отрицательная по знаку, и произвольного знака реактив ная.часть проводимости диода В, слагаемая из реактивных параметров кристалла полупроводникового материала, корпуса генераторного диода

6 и ближайших конструктивнь х элементов, например блокировочных отрезков 9 и 10 линий и дополнительного отрезка 8 линии передачи. Обычно длина отрезков 9 и 10 выбирается равной % /4, где Ъ вЂ” цлиня вола волновые солротив.н.ния " оея в

I ного и дополнительного отрезков линии передачи равны и выбраны из соотношения

1 ><+ g> где A — длина волны рабочих колебаний, G и В- соответственно действительная и мнимая части усредненной по первой гармонике проводимости генераторного диода, и — О, 1, 2 ... — целое число.

На чертеже изображена структурная электрическая схема СВЧ-манипу-! лятора фазы.

Устройство содержит Y-циркулятор .

1, плечи 2, 3 и 4 циркулятора 1, основной отрезок 5 линии передачи, генераторный диод 6, коммутаторный диод 7, в качестве которого может быть использован pin-диод, дополнительный отрезок 8 линии передачи, блокнровочные отрезки 9 и 10 линий передачи в цепях питания соответственно генераторного диода 6 и управ. ления коммутаторного диода 7, блокировочные конденсаторы 11 и 12, препятствующие проникновению СВЧ колебаний в источник питания и источник управляющего сигнала, разделительный конденсатор 13, разделяющий цепи питания и управления, 35 вход 14 для подключения источника питания генераторного диода 6, вход 15 для подведения управляющего сигнала к коммутаторному дно"

СВЧ-манипулятор .фазы работает следующим образом.

1148065 иы в -,<3öt«3 < СВ I колебания, чтобы отрезки не оказывали никакого влияния на режим работы СВЧ-манипулятора фазы.

Одновременно к входному плечу 2

Y-циркулятора 1 подводится входное

СВЧ колебание, которое через плечо

4 Y-циркулятора 1 и основной отрезок 5 линии передачи поступает к генераторному диоду 6, отражается с усилением от генераторного диода

6 и через основной отрезок 5 линии передачи, плечо 4 Y-циркулятора 1 и плечо 3 поступает в нагрузку.

Коэффициент отражения от генераторного диода 6 8(" I-4,(G+ S) откуда фаза коэффициента отражения

-айви, Мч, 22 2 К2 В. «()

Из (2) вытекает условие реализа-

;ции манипуляции фазы с дискретом . 180 при отсутствии паразитной амплитудной модуляции

В = —.В в,t = В,1=В, 1-ZG?-ЕВ=О

Ь Ъ где В1,  — значения реактивной час. ти проводимости генераторного диода

6 при двух состояниях коммутаторного диода 7 (индекс 1 соответствует разомк*утому состоянию, индекс 2замкнутому).

Таким образом, для осуществления фазовой манипуляции необходимо, чтобы при разомкнутом состоянии коммутаторного диода 7 реактивная часть проводимости генераторного диода 6 была бы равна +В, а при замкнутом состоянии реактивная часть проводимости генераторного диода 6 была бы — В.. Волновые сопротивления основного и дополнительного отрезков

5 и 8 линий должны быть as (3) равны и определяться соотношением

1 .(Г

Дпя изменения знака реактивной части проводимости генераторного диода 6 в замкнутом состоянии коммутаторного диода 7 к генераториому диоду 6 подключается дополнительный отрезок 8 линии передачи, .короткозамкнутый на одном конце, длина которог<3 вь<<3ирвс тc .ÿ и ч Г <1<)лия () ) которое и<3жет быть представлено в виде ( 2

Z8

15 этого отрезка небольшим.

С учетом (4) выражение (5) может быть записано в виде а 2Й 8т

< = — агс<2" — < и . <6<

Ря 8

Таким образом, при изменении состояния коммутаторного диода 7 под действием управляющего сигнала, 25 подводимого к входу 15, иэменяеется фаза отраженного сигнала на 180

Как известно, для усилителя на одном генераторном диоде 6 с отрицательной проводимостью условие отсутствия генерации записывается

30 (7) где С вЂ” малосигнальное значение

И о активной части проводимости генераторного диода 6.

Сравнивая (7) и (4), легко ви.-, деть, что, если выбрать реактивную часть В из соотношения (В > ) Gg,(3 (8) то СВЧ-манипулятор фазы будет устойчив во всем дчнамическом диапазоне амплитуд входных колебаний, нри ко45 торых действительная часть проводимости генераторного диода отрица тельна.

Условие (8) обеспечивается либо предварительным выбором генератор56 ного диода 6, либо подстройкой реак. тивных частей проводимости, например, выбором длины блокировочных отрезков 9 и 10 .линии.

При изменении мощности входного

М СВЧ колебания изменяется мощность выходных колебаний, однако паразитная амплитудная модуляция при этом отсутствует во всем допустимом ди11 8<>6 э

Составитель Л. Белая

Редактор М. Келемеш Техред С. Ле ге за Корректор В. Бутяга

Заказ 1598/41 Тираж 679

ВНКПТИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 намическом диапазоне мощностей входного СВЧ колебания.

Предлагаемый. СВЧ-манипулятор фазы обладает повышенной устойчивостью режима работы и р;з юц „, динамическим пиапа..<>иом, н и, делах которого отсутствует парззитиая амплитудная модуляция.