Двухчастотный утроитель частоты

Двухчастотный утроитель частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к области СВЧ и может быть использовано в качестве двухчастотного умножителя в усилительно-умножительных цепочках СВЧ-генераторов. Сущность изобретения состоит в том, что с целью обеспечения возможности работы на двух частотах одновременно и подавления всех паразитных гармоник в утроитель частоты последовательного типа, содержащий входной и выходной отрезки с варакторным диодом между ними и двумя отрезками проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления, подсоединенными одними концами к точкам соединения варакторного диода со входным и выходным проводниками соответственно, дополнительно введены два отрезка проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления, подсоединенных одними концами к точкам соединения варакторного диода со входным и выходными проводниками соответственно, при этом все отрезки выполнены короткозамкнутыми, первый отрезок , подсоединенный ко входному проводнику выполнен длиною, равной длине волны первой рабочей частоты, второй отрезок , подсоединенный ко входному отрезку, выполнен длиною, равной длине волны второй рабочей частоты,-а отрезки, подсоединенные к выход ному ЪтрезкуТ выполнены длиною, равной половине длины волны первой и второй рабочей частоты соответственно . Законы изменения волнового сопротивления определяются из выражения , приведенного в формуле. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 В 19/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4825331/09 (22) 14.05.90 (46) 15.11.92. Бюл. М 42 (72) В.В. Козловский и О.B. Жолобов (56) Козловский В.В., Сотников В.И. Устройства на неоднородных линиях. Киев; Техника, 1987, с. 165. (54) ДВУХЧАСТОТНЫЙ УТРОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Использование: изобретение относится к области СВЧ и может быть использовано в качестве двухчастотного умножителя в усилительно-умножительных цепочках

СВЧ-генераторов. Сущность изобретения состоит в том, что с целью обеспечения возможности работы на двух частотах одновременно и подавления всех паразитных гармоник в утроитель частоты последовательного типа, содержащий входной и выходной отрезки с варакторным диодом между ними и двумя отрезками проводника с нерегулярным законом изменения волноИзобретение относится к технике СВЧ и может найти применение в усилительноумножительных цепочках сверхвысокочастотных генераторов.

Известна конструкция утроителя частоты содержащего диэлектрическую подложку, на которой размещены четыре отрезка полосковых линий. Диоды включены на концах второго отрезка, а к его центру подключен холостой контур и цепь автосмещения.

„„5U „„1775842 А1 ваго сопротивления, подсоединенными одними концами к точкам соединения варакторного диода со входным и выходным проводниками соответственно, дополнительно введены два отрезка проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления, подсоединенных одними концами к точкам соединения варакторного диода со входным и выходными проводниками соответственно, при этом все отрезки выполнены короткозамкнутыми, первый отрезок, подсоединенный ко входному проводнику Выполнен длиною, равной длине волны первой рабочей частоты, второй отреэок, подсоединенный ко входному отрезку, выполнен длиною, равной длине волны второй рабочей частоты; а отрезки, подсоединенные к выходному отрезку, выполнены длиною, равной половине длины волны первой и второй рабочей частоты со= ответственно. Законы изменения волнового сопротивления определяются из выражения, приведенного в формуле. 1 ил.

Второй и третий отрезки выполнены полуволновыми на частотах входного и выходного колебаний соответственно и размещены на разных сторонах диэлектрической подложки, а их продольные оси лежат в одной плоскости, перпендикулярной плоскости подложки. Третий и четвертый отрезки выполнены копланарными, а холо- . стой контур в виде разомкнутого полоскового отрезка длиной il /8 на частоте входного колебания.

1775842

30 двухчастотном утроителе частоты последовательного типа, содержащем диэлектриче- 35

Известны также и другие конструкции умножителей частоты.

В вышеуказанных устройствах для обеспечения широкого диапазона рабочих частот и подавления паразитных гармоник рабочих частот используются отрезки копланарной или полосковой однородной линии передачи. При этом не обеспечивается возможность одновременного умножения двух рабочих частот с подавлением всех параэитных гармоник рабочих частот.

Известен двухчастотный утроитель частоты последовательного типа, который содержит диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположена металлизация, а на другой — входной и выходной проводники, между которыми включен варакторный диод, короткозамкнутый и разомкнутый отрезки проводника с нерегулярным законом, изменения волновых сопротивлений, подсоединенные параллельно к входному и выходному проводникам соответственно.

Недостатком данной конструкции является необеспечение возможности работы на двух частотах одновременно с подавлением всех паразитных гармоник рабочих частот.

Цель изобретения — обеспечение воэможности работы на двух частотах одновременно и подавление всех паразитных гармоник рабочих частот.

Указанная цель дОстигается тем, что в скую подложку, на одной стороне которой расположена металлизация, а на другой— входной и выходной проводники, между ко-. торыми включен варакторный диод, первый короткозамкнутый и второй разомкнутый отрезки проводника с нерегулярными законами изменения волновых сопротивлений, подсоединенные параллельно к входному и выходному проводникам соответственно, отличающемся тем, что с целью обеспечения возможности работы на двух частотах одновременно и подавления всех паразитных гармоник рабочих частот, первый отрезок выполнен длиною, равной длине волны первой рабочей частоты, дополнительно введен третий отрезок с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления, короткозамкнутый на конце, длиною, равной длине волны второй рабочей частоты, при этом отрезки подсоединены одними концами к точке соединения входного проводника и варакторного диода, второй отрезок выполнен короткозамкнутым длиною, равной половине длины волны первой рабочей частоты, дополнительно введен четвер5

20 тый короткоэамкнутый отрезок проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления длиною, равной половине длины волны второй рабочей частоты, при этом отрезки, подсоединены одними концами к точке соединения варакторного диода и выходного проводника и законы изменения волнового сопротивления отрезков определяются иэ выражения, приводимого в формуле изобретения.

Предлагаемый двухчастотный утроитель частоты отличается от прототипа тем. что в нем на входе и на выходе попарно параллельно включены нерегулярные короткозамкнутые на конце шлейфы. Длины шлейфов, включенных на входе умножителя, равны длинам волн соответственно первой и второй рабочий частот. Длины шлейфов, включенных на выходе, равны половине длин волн первой и второй рабочих частот соответственно.

На чертеже показана конструкция предлагаемого двухчастотного утроителя частоты.

Двухчастотный утроитель частоты flo следовательного типа содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне, которой размещена металлиэация (не показана), а на другой входной 2 и выходной 3 проводники, между которыми включен, варакторный диод 4, первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 отрезки проводника.

Отрезки 5,7 выполнены короткоэамкнутыми с длинами, равными длинам волн первой и второй рабочих частот соответственно, и подсоединены одними концами к точке соединения 9 входного проводника 2 с варакторным диодом 4. Отрезки 6,8 выполнены короткозамкнутыми с длинами, равными половине длин волн первой и второй paGoчих частот соответственно, и подсоединены одними концами к точке соединения 10 варакторного диода 4 с выходным проводником 3. Все отрезки 5, 6, 7, 8 выполнены с нерегулярным изменением волновых сопротивлений.

Законы изменения волнового сопротивления отрезков 5, 6. 7, 8 приводятся в формуле изобретения. Цепь смещения на чертеже не показана.

Двухчастотный утроитель частоты работает следующим образом, Колебания рабочих частот fi, f2 поступающие на входной проводник 2 проходят в полосе пропускания фильтрующей цепи, образованной параллельным соединением в точке 9 отрезков 5, 7 на варакторный диод

4. В результате ток через диод 4 представляет собой совокупность токов гармоник рабочих частот f> и fz. Благодаря наличию

1775842 короткозамкнутых отрезков 5,7 осуществляется короткое замыкание в точке 9 входного проводника 2 по СВЧ вЂ” току на всех гармониках частот f1 u fz. На частотах v f1 и

v f2, где м = =1,2,4,5,... с помощью отрезков

6, 8 осуществляется короткое замыкание в точке 10 выходного проводника 3 по СВЧ— току. Колебания с частотами 3f1 и 3f2 проходят без ослабления на выходной проводник 3.

Законы изменения волновых сопротивлений отрезков 5, 6, 7, 8 и их длина, обеспечивают неэквидистантный набор нулей и полюсов входного сопротивления каждого из шлейфов, при котором нули входных сопротивлений находятся на всех паразитных гармониках рабочих частот f1 и fz.

Формула изобретения

Двухчастотный утроитель частоты последовательного типа, содержащий диэлектрическую подложку, на одной стороне которой располо>кена металлизация, а на другой — входной и выходной проводники, между которыми расположены последовательно включенный варакторный диод, первый отрезок проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления, короткозамкнутый на конце, и второй отрезок проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления, отличающийся тем,что,сцелью обеспечения возмо>кности работы на двух частотах одновременно и подавления всех паразитных гармоник рабочих частот, первый отрезок выполнен длиною, равной длине волны первой рабочей частоты, дополнительно введен третий отрезок с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления короткозамкнутый на конце длиною, равной длине волны второй рабочей частоты, при этом отрезки подсоединены одними концами к точке соединения входного проводника и варакторного диода, второй отрезок выполнен короткозамкнутым длиною, равной половине длины волны первой рабочей частоты, дополнительно введен четвертый короткозамкнутый отре5 зок проводника с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления длиною, равной половине длины волны второй рабочей частоты, при этом отрезки подсоединены одними концами к точке соединения

10 варакторного диода и выходного проводника и законы изменения волнового сопротивления отрезков определяются из выражения

15 пр

Я на т=т >г J3 п 1

20 для первого отрезка: К = Зр,= 1,5 л /йз1:уг=

=1,78л »/1э1:.@э= 2,51< /ts1;J3 = 1,22 /тз1, Яэ=

=2" /1з1 Я = 2Л / b1 тз1 = 1/ 1

Ф

25 для второго отрезка: К = 3;л,= 1,85 /ЬкРг=

=2,5 < / з2;Рз= 3,5 < /1з2; Р„= 2 /тэ2:Рр= 2Г/ts2;

Рз= 3,278>< / э2, тэ2 = 1/fz; для третьего отрезка; К = 3;р,=1,5Г/баэз;р =

=2,78 < /тзз;Яэ= 3,51 /тэз:Д= 1,83 /tag;pp

30 =3i / эзсРЗ Зii /баэз Тзз — 1/2 fl; для четвертого отрезка: К = 3;p,= 2,78 /Ь4;

pal= 3,5 /тз4;Р = 4,5 > /Тз4;Й = 3i /1з4Я 3" /ta4;

РЭ= 4,92 >< /Тэ4; тз4 = 1/2 12; Ь1, 1з2 баэз t34 времена задержки первого, второго, треть35 его и четвертого отрезков с нерегулярным законом изменения волнового сопротивления;

f1, f2 — первая и вторая рабочие частоты;

М/(о) — волновое сопротивление в начале

40 отрезка; т- время прохождения волны в линии длиною х.

1775842

Составитель О.Жолобов

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4040 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5