Автогенератор свч с регулируемой обратнойсвязью

Автогенератор свч с регулируемой обратнойсвязью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

275158

Союз Советски.

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24.XII.1968 (№ 1291816/26-9) с присоединением заявки №

Кл. 21а1, 9/01

21а, 73

Комитет по делам

Приоритет

МПК Н 03Ь 5/30

Н 03п 13/00

УДК 621.373.421.14.621. .372.413:621.372. .522 (088.8) изобретений и сткрыти при Совете Министров

СССР

Опубликовано ОЗ.V11 1970. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 14.Х.1970

Автор изобретения

Д. А. Поротников

Заявитель

АВТОГЕНЕРАТОР СВЧ С РЕГУЛИРУЕМОЙ ОБРАТНОЙ

СВЯЗЬЮ

Изобретение относится к радиотехническим устройствам, в частности к автогенераторам

СВЧ, в которых в качестве активных элементов применяются электровакуумные или полупроводниковые приборы.

В этих автогенераторах режим незатухающих колебаний обеспечивается подачей сигнала из колебательного контура на управляющий электрод по цепи обратной связи. В некоторых случаях одним из основных элементов этой цепи является проходная емкость лампы, а если ее проводимость не обеспечивает самовозбуждения генератора, применяют внешние элементы обратной связи в виде петель, колец различной формы или стержней различной конфигурации. Выбор оптимальных размеров элементов цепи обратной связи с точки зрения к.п.д. и полезной мощности на СВЧ особенно в сантиметровом и прилегающей к нему части дециметрового диапазонов сложен и трудоемок, поскольку незначительные изменения фазы и амплитуды сигнала на сетке приводят к резкому падению полезной мощности и к.п.д. каскада.

Для устранения отмеченных недостатков разработаны различные элементы, обеспечивающие регулировку обратной связи.

Так, например, регулируемая обратная связь емкостно-кондуктивного типа осуществляется с помощью металлического штыря, закрепленного на внешней стенке одного резонатора и проходящего через отверстие в общей стенке в полость другого резонатора. Штырь перемещается в электромагнитном поле резо5 натора посредством резьбового соединения, имеющего трущиеся гальванические контакты.

Регулировка индуктивно-емкостной связи может быть осуществлена путем перемещения вдоль резонатора изогнутого штыря, закреп10 ленного на поршне.

Таким образом, в известных автогенераторах СВЧ элементы для регулировки величины связи имеют трущиеся гальванические контакты, по которым протекают токи СВЧ, что при15 водит к дополнительным потерям, вызывая нестабильность работы автогенератора и снижая его надежность.

Поэтому в ряде случаев регулируемая об20 ратная связь не используется, а в сантиметровом диапазоне применяют фиксированные элементы обратной связи. Однако в результате снижается полезная мощность и к.п.д., сужается диапазон частот СВЧ-автогенератора.

25 Известен также автогенератор СВЧ, которыи содержит емкостный штырь, закрепленный в стенке одного из резонаторов нли в общей стенке резонаторов. Конец штыря изгибается с помощью механического привода, ко30 торый расположен на внешней стенке резона275158

65 тора и соединен с концом штыря деталью из диэлектрического материала.

Благодаря отсутствию трущихся контактов для токов СВЧ к.п.д. автогенератора, его стабильность и надежность повышаются, однако изгпбапие (деформация) штыря для регулировки связи после многократных перестроек приводит к его разрушению.

Целью изобретения является создание автогенератора СВЧ с обратной связью, обеспечивающей широкие пределы регулировки коэффициента связи без гальванического контактирования и деформации элементов.

Для этого регулируемая обратная связь в предлагаемом автогенераторе СВЧ осуществляется при помощи штыря, проходящего через отверстие в общей стенке в полость обоих резонаторов. На концах штыря кондуктивно закреплены металлические пластины, плоскости которых в зависимости от требуемой крутизны изменения величины связи могут быть расположены взаимно под углами от 0 до 180 .

Штырь вращается вокруг своей оси с помощью механического привода, который расположен на внешней стенке входного резонатора и взаимодействует со штырем посредством зубчатых дисков из диэлектрического материала, один из которых закреплен на оси штыря, другой — на оси стержня механического привода.

В результате пластины образуют с векторами электрического и магнитного полей углы переменной величины.

Меняя взаимное положение пластины в обоих резонаторах, можно в широких пределах варьировать характеристики изменения величины связи.

На фиг. 1 показана упрощенная конструкция предлагаемого автогенератора СВЧ; на фиг. 2 — то же, сечение по А — А.

Активный элемент l (титанокерамический триод) включен в выходной 2 и входной 8 резонаторы, имеющие общую короткозамыкающую стенку 4. Штырь б выполнен с емкостными элементами на концах в виде пластин б.

На штыре закреплен зубчатый конуспый диск

7 из диэлектрического материала, обладающего на СВЧ малыми значениями е и tg 6 (например, из фторопласта или керамики). Диск

7 образует с осью стержня 8 конусную пару, которая поворачивает штырь б в изоляторе 9 и меняет положение плоскостей емкостных элементов относительно направления векторов электрического и магнитного полей, при этом векторы пересекают плоскость пластин под любым углом от 0 до 180 . В результате изменяется емкость между пластинами и центральными проводниками линий в обоих контурах, т. е. изменяется величина обратной связи автогенератора.

Если плоскости пластин пересекают максимальное количество векторов электрического поля, т. е. плоскость пластин перпендикулярна плоскости, проходящей через оси резонатора и штыря, — связь максимальная, при расположении пластин вдоль этой плоскости

З5

45 связь минимальная. Для изменения связи от минимальной до максимальной величины достаточно повернуть пластины на 90 .

Пластины на штыре в обоих резонаторах могут быть кондуктивно закреплены под различными углами одна относительно другой, поэтому крутизна изменения величины связи от угла поворота всего устройства может быть произвольно задана. При расположении пластин в одной плоскости крутизна будет максимальной. Стержень 8 механического привода имеет малые размеры и незначительно входит в полость входного резонатора, имеющего низкую добротность, поэтому введение стержня практически не ухудшает качества резонатора.

В одностороннем автогенераторе штырь 5 может быть расположен в общей стенке перпендикулярно оси резонаторов, при этом плоскости пластин относительно оси штыря должпы быть перпендикулярны.

В предлагаемом автогенераторе регулируемая обратная связь не имеет трущихся гальванических контактов, не вносит дополнительных потерь и обеспечивает широкие пределы регулировки величины связи и рабочего диапазона частот. Кроме того, обеспечивается оптимальная величина связи для каждого экземпляра активного элемента, отстройка от паразитной прерывистой генерации и варьирование крутизны изменения величины связи, а следовательно, мощности и частоты от взаимного положения пластин в обоих контурах и угла поворота вокруг оси штыря.

Предлагаемый автогенератор позволяет иметь широкие пределы регулировки величины связи (от 0 до 100О/О). Кроме того, при синхронизации угла поворота регулирующего привода в зависимости от изменения уровня мощности или частоты автогенератора можно установить определенный закон изменения этих параметров. Например, можно стабилизировать уровень выходной мощности или значение частоты или изменять частоту, как в свипгенераторе.

Предмет изобретения

Автогенератор СВЧ с регулируемой обратной связью, осуществляемой посредством емкостного штыря, проходящего через общую стенку входного и выходного резонаторов, и расположенного на внешней стенке входного резонатора механического привода, включающего в себя металлический стержень, воздействующий на штырь через деталь из диэлектрика, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов регулировки коэффициента связи и увеличения надежности, штырь снабжен расположенными на его концах пластинами, плоскости которых в зависимости от требуемой крутизны изменения величины связи могут быть расположены взаимно под углами от 0 до 180, а сам штырь для обеспечения вращения вокруг своей продольной оси с

275158

Фиг d

Составитель А. Орлов Редактор Т. 3. Орловская Корректоры: Л. Л. Евдонов и Т. А. Абрамова

Заказ 2805/2 Тирах 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 еременным углом между плоскостями пла:тин и векторами электрического и магнитно.о полей связан с механическим приводом, на1ример, при помощи образующих конусную пару зубчатых дисков из диэлектрического материала, один из которых закреплен на оси штыря. а другой — на оси стержня механического привода.