Сверхвысокочастотный генератор

Сверхвысокочастотный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 934569

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическик

Республин (6! ) Дополннтельное к ввт. свнд-ву (22) Занвлено 23.05.80 (2! ) 2934 125/18-09 с присоединением заявки М(23)Прнорнтет

Опубликовано 07.06.82. Бюллетень № 2 1

Дата опубликования описания 10.06.82 (5 3 ) М. Кл.

Н 03 В 7/14

Н 03 В 9/12

3Ъоударотакивь и комитет

СССР во делом нзобретеиий к открытий (53) УДК 621. .373.51 (088.8) (72) Авторы изобретения ГЪ .

И. И. Соколовский, Ю. Н. Бровкин, А. В. Челржн и P. Г. Шабалина.

C «* с

Днепропетровское отцеление Института ме;: нкн .",. :

AH Украинской ССР (7() Заявитель (54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано как свипгенератор в измерительной аппаратуре или как гетеродин в панорамных приемниках СВЧ-сигналов.

Известны сверхвысокочастотные твердотельные генераторы с частотной модуляцией, содержащие твердотельный диод

Ганна с изменяющимся поперечным сечением в направлении силовых линий элект!

О рижского поля, установленных в передающую СВЧ линию. Изменение частоты осуществляется изменением на пряжения, прикладываемого к омическим контактам

1$ от отдельного источника питания. В этом генераторе обеспечивается простое и надежное управление частотой в дециметровом и сантиметровом диапазоне длин воа», где иные методы, например, за счет конт

20 ролируемого влияния резонатора незффекжвны прежце всего из-за частотного на» сыщения, когца изменение частоты не следует за изменением частоты резонатора, иэ-за перескоков частоты, амплитудногс и частотного тстерезиса P 1).

Однако в таком генераторе нельзя обеспечить постоянство выходной мощности при перестройке частоты.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор, который содержит диод Ганна, помещенный в СВЧ линию передачи, и магнит ную систему, выполненную из послецовательно )включенных в кольцо обмоток уп равжния, переменного резистора и источника напряжения, а также электрическую цепь питания диода Ганнa j2).

Недостаток известного генератора -непостоянство уровня мощности на выходе генератора в диапазоне перестройки, так как частотная перестройка, достигаемая изменением питающего напряжения, сопровсекдается при этом изменением тока жрез диод, В результате с уменьшением частоты генерации мощность на выходе такого генератора увеличивается.

3 9345

Цель изобретения — расширение диапазозона частотной перестройки при постоянстве,выходной мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в сверхвысокочастотном генераторе, содержащем диод Ганна, помещенный в

СВЧ линию передачи и магнитную систему выполненную из последовательно включенных в кольцо обмоток управления, переменного резистора и источника напряжения, а 10 также электрическую цепь питания диода

Ганна, диод Ганна выполнен в виде усеченной пирамиды, обмотки .управления расположены со стороны боковой поверхности усеченной пирамиды, а электрическая цепь <5 питания диода Ганна подключена к источнику напряжения

В таком генераторе при перестройке частоты в диоде переменного сечения обеспечивается синхронное изменение по- 20 перечного магнитного поля в таком направлении, что мощность генерации остается на прежнем уровне.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема сверхвысокочас- 2 тотного генератора.

Генератор содержит диод Ганна 1, СВЧ линию 2 передачи, источник 3 напряжения, фильтры 4 нижних частот, переменный резистор 5, обмотки 6 управления, нагрузки 7.

Генератор работает следующим образом., При подаче на диод Ганна 1 напряжения вьппе кристаллического у катода, где поперечное сечение меньше, чем у диода, зародившийся на катоде домен сильного электрического поля дрейфует к аноду и сушествует в той части образца, где поле достаточно для его поддержания, При малых напряжениях на диоде Ганна 1 область дрейфа доменов (которая совместно со скоростью движения домена определяют частоту генерации) ограничена прикатодной областью, но увеличивается с ро стом смещающего напряжения, приводя к уменьшению частоты генерации. Так как при заданном напряжении на домене ток через образец пропорционален плошади се чения образца в том сечении, где находится домен, то в отсутствие магнитного 50 поля увеличение напряжения смещения приводит к увеличению выходной мощности. Приложенное поперечное магнитное поле, создаваемое обмотками 6, выравнивает выхорную мощность. Так как обмот- 55 ки 6 управления и электрическая цепь пи

1 тания диода Ганна 1 производится от одного источника 3 напряжения, то при пейй 4 рестройке частоты, увеличение напряжения на диоде Ганна 1 одновременно приво дит к увеличению магнитного поля, прикладываемого к диоду Ганна 1, что стабилизирует уровень выходной мощности s диапазоне перестройки.

Продольные размеры диода Ганна 1 выбраны много меньшими его поперечных размеров, поэтому увеличение поперечного магнитного поля иэ-за падения подвижности, а значит, дрейфовой скорости, приводит к снижению пороговой плотности тока диода Ганна 1, которое в ма нитном поле компенсирует, как увеличение приложенного напряжения, так и увеличение сечения, участвующего в модуляции тока, связанной с перестройкой частоты.

Выхопная мощность, таким образом, стабилизируется относительно первоначального уровня в условиях изменяющегося напряжения смешения. Перемещенный резис тор 5 позволяет получить необходимое начальное соотношение между величинами напряженности электрического и магнитного полей в диоде Ганна 1.

Сравнительные лабораторные испытания предлагаемого генератора с известным подтвердили автоматическое поддержание выходной мощности на первоначальном уровне при частотной перестройке.

Использование предлагаемого технического решения в радиотехнических условиях, например, в качестве быстроперелг. страиваемого (с крутизной lv ВГц) гетородина в спектроанализаторах, позволя ет избавиться от необходимости разработ ки перестраиваемых генераторов, содержащих высокодобротные резонаторы.

Ф ормула изобретения

Сверхвысокочастотный генератор, содержащий диод Ганна, помещенный в СВЧ линию Depend#÷è, и магнитную систему, выполненную из последовательно включен ных в кольцо обмоток управления, переменного резистора и источника напряжения, а также электрическую цепь питания диода Ганна, отличаюш а юш и и с я тем, что, с целью поддержания постоянства выходной мощности в диапазоне частотной перестройки, диод Ганна выполнен в виде усеченной пирамиды, обмотки управления расположены со стороны боковой поверхности усеченной пирамиды, 5 934569 6 а электрическая цепь питания диода Ганна 1, Патент США hkt 3582825, подклкяена к источнику напрякения. кл. 331-107, опублик. 1971.

Источники информации, 2. Патент США М 3657660, принятые во внимание при экснертизе кл. 331-107, о@ блэк. 1978 (прототип.

Составитель Л; Белая

Редактор С, Юско Техред Т.Маточка Корректор Е. Рошко

Заказ 3954/50 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ЖЗ5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4