Приемный свч-модуль

Приемный свч-модуль

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: техника СВЧ, радиоприёмные устройства. Сущность изобретения: в корпусе выполнен отрезок сигнального прямоугольного волновода, соединённый плавным переходом с отрезком прямоугольного волновода с двумя гребнями , выступающими внутри него из узких стенок , к концу которого подключен гетеродин. Диодный смеситель выполнен на диодной паре, диоды которой расположены на оси симметрии поперечного сечения отрезка прямоугольного волновода с двумя гребнями , перпендикулярной его широким стенкам . Первый, второй и третий настроечные элементы выполнены в виде металлических пластин. Гетеродин выполнен на диоде, который установлен между гребнями отрезка прямоугольного волновода с двумя гребнями по оси их симметрии. К диоду подключен разомкнутый на одном конце проводник, размещённый в сквозной прорези, выполненной в корпусе перпендикулярно широким стенкам отрезка прямоугольного волновода с двумя гребнями. 1 з.п ф-л, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (1 1) о1)л Н 04 В 1/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4808218/09 (22) 30.03.90 (46) 15.11.92. Бюл. ¹ 42 (71) Нижегородский научно-исследовательский рэдиофизический институт (72) С. А, Волохов, Ю. И. Кошуринов и

В.И. Мартьянов (56) Патент США N 4641369, кл. Н 04 В 1/26, 1986.

Патент США ¹ 4691380, кл. Н 04 В 1/26, 1987, (54) ПРИЕМНЫЙ СВЧ-МОДУЛЬ (57) Использование: техника СВЧ, радиоприбмные устройства. Сущность изобретения; в корпусе выполнен отрезок сигнального прямоугольного волновода, соединенный плавным переходом с отрезком

Ilрямоугольного волновода с двумя гребняИзобретение относится к радиоизмерениям, в частности к устройствам, предназначенным для приема слабых сигналов в миллиметровом диапазоне длин волн и может быть использовано в радиоастрономии, медицине и технической диагностике.

Известен приемный СВЧ-модуль, содержащий проводящий корпус, в котором размещен сигнальный волновод, включающий согласующий трансформатор и диодн ый смесител ь. Согласующий трансформатор выполнен в виде волноводного перехода от стандартного сечения к прямоугольному меньшего размера. В атом же корпусе размещен гетеродин, соединенный с диодным смесителем микрополосковой линией передачи мощности. Гетеродин соединен также с помощью микрополосковой линии с фильтром низкой частоты для подачи питания. К центру симметрии диодной пары смесителя подключен фильтр проми, выступающими внутри него из узких стенок, к концу которого подключен гетеродин.

Диодный смеситель выполнен на диодной паре, диоды которой распбложены на оси симметрии поперечного сечения отрезка прямоугольного волновода с двумя гребнями, перпендикулярной его широким стенкам. Первый, второй и третий настроечные злементы выполнены в виде металлических пластин. Гетеродин выполнен на диоде, который установлен между гребнями отрезка прямоугольного волновода с двумя гребнями по оси их симметрии. К диоду подключен разомкнутый на одном конце проводник, размещбнный в сквозной прорези, выполненной в корпусе перпендикулярно широ- ким стенкам отрезка прямоугольного волновода с двумя гребнями. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. межуточной частоты, выход которого явля- ется выходом приемного тракта, Прототипом принят приемный СВЧ-модуль, содержащий корпус, в котором размещены последовательно соединенные отрезок сигнального прямоугольного волновода, согласующий трансформатор, отрезок еолновода прямоугольного сечения с четырьмя гребнями, выступающими из стенок внутри волновода, к концу которого подключен гетеродин. В отрезке волновода с четырьмя гребнями размещен 4-х диодн ый балансный смеситель, к которому подключен фильтр промежуточной частоты.

Однако прототип так же, как и другие известные технические решения, характеризуется существенными потерями преобразовайия и потерями мощности гетеродинп, Это обусловлено тем, что даже незначительная неидентичность характеристик диодов увеличивает потери преобраэо1775860 вания и ухудшает развязку между смесителем и гетерадином.

Целью изобретения является снижение потерь преобразования и мощности гетеродина.

Поставленная цель достигается тем, что в приемном СВЧ-модуле, содержащем корпус, в котором размещены последовательно соединенные отрезок сигнального прямоугольного волновода, согласующий трансформатор и отрезок прямоугольного волновода с двумя гребнями, выступающими из узких стенок внутри волновода, к концу которого подключен гетеродин, а также диодный смеситель, к которому подключен фильтр промежуточной частоты, согласующий трансформатор выполнен в виде плавного перехода от отрезка сигнального прямоугольного волновода к отрезку прямоугольного волновода с двумя гребнями, диодный смеситель выполнен на диодной паре,.диоды которой расположены на оси симметрии поперечного сечения отрезка прямоугольного волновода с двумя гребнями, перпендикулярной его широким стенкам, и подключены к ним одними своими электродами, а два других электрода симметрично подключены к фильтру промежуточной частоты, в отрезок прямоугольного волновода с двумя гребнями введены первый, второй и третий настроечный элементы, выполненные в виде металлических пластин, при этом ось симметрии первого и второго настроечный элементов расположена в одной плоскости с осью симметрии диодной пары, а ось симметрии третьего настроечного элемента расположена параллельно оси симметрии поперечного сечения отрезка прямоугольного волновода с двумя гребнями, параллельной его широким стенкам.

В частном случае поставленная цель достигается также тем, что гетеродин выполнен на диоде, к которому подключен проводник, разомкнутый на одном конце, и фильтр питания, а в корпусе, перпендикулярно широким стенкам отрезка прямоугольного волновода с двумя гребнями, выполнена сквозная. прорезь, при этом диод размещен между гребнями по оси их симметрии, проводник размещен в участке сквозной прорези, примыкающем к одной широкой стенке,а фильтр питания — в участке сквозной прорези, примыкающем к другой широкой стенке.

В разработанном техническом решении реализована независимая настройка каждого смесительного диода за счет размещения их в соответствующих секциях прямоугольного волновода. образованных

40 чены к широким стенкам отрезка 4 прямо50

5

35 двумя гребнями, выступающими из его узких стенок. Это снижает требования к идентичности диодов, улучшает развязку между смесителем и гетеродином и уменьшает потери преобразования. Реализована также независимая подстройка гетеродина, что уменьшает требуемую мощность его.

Кроме того выполнение гетеродина на отрезке симметричного Н-волновода, образованного двумя секциями прямоугольного волновода с двумя гребнями и соединяющим их отрезком волновода, являющимся запредельным для сигнала, а также размещение твердотельного диода гетеродина в прорези корпуса, параллельной горизонтальной оси симметрии Н-волновода, существенно уменьшает габариты приемного

С ВЧ-модуля.

На чертеже приведен общий вид разработанного приемного СВЧ-модуля, Приемный СВЧ-модуль содержит проводящий корпус 1, в котором размещены последовательно соединенные отрезок 2 сигнального прямоугольного волновода, согласующий трансформатор 3, и отрезок 4 прямоугольного волновода с двумя гребнями 5, 6, выступающими из узких стенок внутри волновода и образующими в нем две идентичные секции 7, 8. Согласующий трансформатор 3 выполнен в виде плавного перехода от отрезка 2 сигнального прямоугольного волновода к отрезку 4 прямоугольного волновода с двумя гребнями 5, 6.

Диодный смеситель 9 выполнен на диодной паре 10, 11, которые размещены в соответствующих. секциях 7, 8 отрезка 4 прямоугольного волновода на перпендикулярной его широким стенкам оси симметрии его поперечного сечения, Диоды 10, 11 подклюугольного волновода одними своими электродами, а два других электрода симметрично подКлючены к фильтру 12 промежуточной частоты, В отрезок 4 прямоугольного волновода введены настроечные элементы 13, 14, 15, выполненные в виде металлических пластин, Ось симметрии настроечных элементов 13, 14 расположена в одной плоскости с осью симметрии диодной пары 10, 11, а ось симметрии настроечного элемента 15 расположена. параллельно оси симметрии поперечного сечения отрезка 4 прямоугольного волновода, параллельной его широким стенкам, К концу отрезка 4 подключен гетеродин 16, расположенный на расстоянии r > Я/2 от плоскости размещения диодной пары 10, 11 и фильтра 12 промежуточной частоты. При этом секции 7, 8 и учасгок 17 запредельного для сигнала отрезка 4 прямоу опьного вол1775860 новода образуют линию 18 передачи мощности в виде симметричного Н-волновода от гетеродина 16 к диодному смесителю 9.

В конкретной реализации, приведенной на чертеже, гетеродин 16 выполнен на твердотельном диоде 19, размещенном в отрезке симметричного Н-волновода, образованном секциями 7, 8 и запредельным для сигнала участком 17 отрезка 4. В проводящем корпусе 1. перпендикулярно широким стенкам отрезка 4 прямоугольного волновода, выполнена сквозная прорезь 20, при этом твердотельный диод 19 размещен в ней между гребнями 5, 6 по оси их симметрии. К твердотельному диоду 19 подключен проводник 21, разомкнутый на одном конце и размещенный в участке сквозной прорези

20, примыкающем к одной широкой стенке отрезка 4, В участке сквозной прорези 21, примыкающей к другой широкой стенке отрезка 4 размещен фильтр 22 питания, также соединенный с твердотельным диодом 19.

Разработанный приемный СВЧ-модуль работает следующим образом.

СВЧ-сигнал поступает из отрезка 2 сигнального прямоугольного волновода через согласующий трансформатор 3 в отрезок 4 прямоугольного волновода с двумя гребнями 5, 6. В секциях 7, 8 осуществляется деление СВЧ-сигнала по мощности на две равные части, каждая из которых поступает на соответствующий диод 10, 11 смесителя

9, Одновременно к диодной паре t0, 11 через линию 18 подводится излучение гетеродина 16. Это осуществляется следующим образом, Напряжение питания через фильтр 22 поступает на твердотельный диод 19 гетеродина 16, обеспечивая его работу на участке отрицательного дифференциального сопротивления вольтамперной характеристики.

Разомкнутый конец проводника 21, центральный проводник фильтра 22, являющийся продолжением проводника 21, и твердотельный диод 19 образуют колебательный контур, резонансная частота которого подстраивается изменением длины разомкнутого участка проводника 21. Центральный проводник фильтра 22 и разомкнутый конец проводника 21, пересекающие параллельные секции Н-волновода, образуют совместно с соответствующими участками прорези 20 коаксиально-волноводные переходы, через которые осуществляется возбуждение моды электромагнитного поля прямоугольного волновода в параллельных секциях Н-волновода. Эта мода трансфор5

55 мируется в моду электромагнитного поля

Н-волновода, поступающего на диодный смеситель 9, Выходной сигнал промежуточной частоты снимается с выхода смесителя 9 через фильтр 12.

Формула изобретения

1, Приемный СВЧ-модуль, содержащий корпус, в котором размещены последовательно соединенные отрезок сигнального прямоугольного волновода, согласующий трансформатор и отрезок прямоугольного волновода с двумя гребнями, выступающими из узких стенок внутри волновода, к концу которого подключен гетеродин, диодный смеситель, к которому подключен фильтр промежуточной частоты, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения потерь преобразования и мощности гетеродина, согласующий трансформатор выполнен в виде плавного перехода от отрезка сигнального прямоугольного волновода к отрезку прямоугольного волновода с двумя гребнями, диодный смеситель выполнен на диодной паре, диоды которой расположены на оси симметрии поперечного сечения отрезка прямоугольного волновода с двумя гребнями, перпендикулярной его широким стенкам и подключены к ним одними своими электродами, а два других электрода симметрично подключены к фильтру промежуточной частоты, в отрезок прямоугольного волновода введены первый, второй и третий настроечные элементы, выполненные в виде металлических пластин, при этом ось симметрии первого и второго настроечных элементов расположена в одной плоскости с осью симметрии диодной пары, э ось симметрии третьего настроечного элемента расположена параллельно оси симметрии поперечного сечения отрезка прямоугольного волновода с двумя гребнями, параллельной его широким стенкам.

2. СВЧ-модуль по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что гетеродин выполнен на диоде, к которому подключен проводник, разомкнутый на одном конце, и фильтр питания, а в корпусе перпендикулярно широким стенкам отрезка прямоугольного волновода с двумя гребнями выполнена сквозная прорезь, при этом диод размещен между гребнями по оси их симметрии, проводник размещен вучастке сквозной прорези, примыкающем к одной широкой стенке, а фильтр питания — в участке сквозной прорези, примыкающем к другой широкой стенке.

1775860

Составитель Б. Лугина

Техред M.Moðãåíòàë Корректор С. Пекарь

Редактор

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

Заказ 4041 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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