Частотный детектор свч

 

Изобретение м. б. использовано в радиоизмерительной технике, в системах стабилизации частоты г-ров СВЧ. Цель изобретения - повышение коэфф. передачи и упрощение настройки. Уст-во содержит резонатор 1, выполненный в виде соединенных цилиндрическими выходами входного и выходного рупорных переходов 2 и 3 от прямоугольного волновода к цилиндрическому с возможностью вращения вокруг их общей продольной оси, фазовращатели 4 и 5, амплитудные детекторы 6 и 7, выходы к-рых подключены к блоку сравнения 8. Вновь введены волноводный тройник 9, трехплечий циркулятор 10 с плечами 11 -13, регулируемая неоднородность 14, согласованная нагрузка 15. Для повышения линейности дискриминационной хар-ки необходимо, чтобы амплитуды 1-го и 2-го резонирующих сигналов были одинаковы, что достигается изменением неоднородности 14. 1 ил. 6)(од to ас ;о сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1278995 ац 4 Н 01 P 1 20 Н 03 D 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ бхай

Bb7Х 7Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3884329/24-09 (22) 16.04.85. (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (71) Физико-технический институт низких температур АН УССР (72) Н. Н. Пренцлау, А. П. Бескорсый, И. Ф. Харченко и М. Н. Офицеров (53) 621.376.332 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 110661, кл. Н Ol P 1/20, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1196976, кл. Н 01 P l/20, 1984. (54) ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР СВЧ (57) Изобретение м. б. использовано в радиоизмерительной технике, в системах стабилизации частоты г-ров СВЧ. Цель изобретения — повышение коэфф. передачи и упрощение настройки. Уст-во содержит резонатор 1, выполненный в виде соединенных цилиндрическими выходами входного и выходного рупорных переходов 2 и 3 от прямоугольного вол новода к цилиндрическому с возможностью вращения вокруг их общей продольной оси, фазовращатели 4 и 5, амплитудные детекторы 6 и 7, выходы к-рых подключены к блоку сравнения 8. Вновь введены волноводный тройник 9, трехплечий циркулятор 10 с плечами 11 — 13, регулируемая неоднородность 14, согласованная нагрузка 15. Для повышения линейности дискриминационной хар-ки необходимо, чтобы амплитуды 1-го и 2-го резонирующих сигналов были одинаковы, что достигается изменением неоднородности 14. 1 ил.

1278995

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоизмерительной технике, в системах стабилизации частоты генераторов СВЧ.

Цель изобретения — повышение коэффициента передачи и упрощение настройки.

На чертеже представлена функциональная схема частотного детектора СВЧ.

Частотный детектор СВЧ содержит резонатор 1, выполненный в виде соединенных цилиндрическими выходами входного и выходного рупорных переходов 2 и 3 от прямоугольного волновода к цилиндрическому с возможностью вращения вокруг их общей продольной оси, первый и второй фазовращатели 4 и 5, первый и второй амплитудные детекторы 6 и 7, выходы которых подключены к блоку 8 сравнения, волноводный тройник 9, трехплечий циркулятор 10 с первым ll, вторым 12 и третьим 13 плечами, регулируемую неоднородность 14, согласованную нагрузку 15.

Частотный детектор СВЧ работает следующим образом.

Сигнал поступает на вход и разделяется в волноводном тройнике 9. Часть его поступает на третье плечо 13 трехплечего циркулятора 10 и далее через второй фазовращатель 5 проходит в резонатор 1, а другая его часть проводится к второму амплитудному детектору 7.

Рабочая волна Н> во входном рупорном переходе 2 преобразуется в Н, (здесь и далее символ и соответствует волнам в прямоугольном волноводе, 0 — в круглом волноводе, а знак соответствует волне, плоскость поляризации которой перпендикулярна плоскости поляризации рабочей волны).

При угле поворота между входным и выходным рупорными переходами 2 и 3

У =0 в выходном рупорном переходе 3 воло и на Н, вновь преобразуется в Н, при этом модуль коэффициента прохождения рабочей волны практически равен единице.

Однако поворот одного рупорного перехода относительно другого вокруг их общей продольной оси на угол 7+0 приводит к частичному преобразованию волны Н в поляризационно-вырожденную Н,",. Коэффициент преобразования Нп в Н„растет с увеличением У вследствие увеличения асимметрии поперечного сечения относительно плокости поляризации рабочей волны. Волна Н„, преобразуясь в рупорных переходах 2 и 3 в волну Н„, оказывается «запертой» в этих переходах. Это связано с тем, что для нее прямоугольный волновод является запредельным.

Таким образом, предлагаемое устройство является для волны Н, своеобразным резонатором, торцовыми стенками которого служат критические сечения. При прохождении рабочей волны через резонатор 1 на

5 IO

ЗО

55 резонансной частоте в нем накапливается энергия за счет рабочей волны, и это является причиной того, что в спектре прошедшего через резонатор 1 сигнала на рабочей волне наблюдается резонансный провал, глубина и ширина которого зависят от угла поворота У. Из энергетических соображений следует, что амплитуда отраженного от резонатора 1 сигнала равна глубине резонансного провала в спектре прошедшего резонатор 1 сигнала. Прошедший резонатор

1 сигнал частично отражается от регулируемой неоднородности 14, а частично рассеивается в согласованной нагрузке 15. Степень отражения регулируется положением регулируемой неоднородности 14. Отраженный от нее сигнал с резонансным провалом в его спектре вторично проходит резонатор 1 (только в противоположном направлении), вследствие чего глубина резонансного провала увеличивается. В то же время из энергетических соображений следует, что при этом должен существовать отраженный в сторону регулируемой неоднородности 14 сигнал, амплитуда которого должна быть равна амплитуде уменьшения вторично прошедшего через резонатор 1 сигнала.

Увеличение глубины провала при неполном отражении сигнала от регулируемой неоднородности 14 пропорционально квадрату преобразования колебаний Н и Н и, следовательно, при двукратном прохождении сигнала (один раз в прямом, другой раз в обратном направлениях) глубина провала реально увеличивается в 2,5 — 3 раза.

Формирование дискриминационной характеристики частотного детектора СВЧ происходит за счет суперпозиции первого резонирующего сигнала — сигнала дважды прошедшего резонатор 1 — и второго резонирующего сигнала, образованного при резонансе между критическим сечением выходного рупорного перехода 3 и регулируемой неоднородностью 14, при этом резонансные условия достигаются путем регулирования первого фазовращателя 4. Для повышения линейности дискриминационной характеристики необходимо, чтобы амплитуда первого и второго резонирующих сигналов были одинаковы, что достигается изменением регулируемой неоднородности 14.

Отраженный от входного рупорного перехода 2 сигнал, а также сигнал, резонирующий в полости «Критическое сечение — регулируемая неоднородность 14» при суперпозиции в волноводном тракте от резонатора 1 до первого амплитудного детектора 6, формируют дискриминационную характеристику. Необходимое фазовое соотношение при этом достигается регулированием второго фазовращателя 5. В первом амплитудном детекторе 6 происходит детектирование сигнала, в результате чего образуется сигнал постоянного тока с ампли1278995

Формула изобретения

Составитель Ю. Данич

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор l. Патай

Заказ 6849/55 Тираж 597 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тудно-частотной зависимостью в виде дискриминационной характеристики на уровне постоянной составляющей. Этот сигнал, а также продетектированная вторым детектором 7 часть входного сигнала подаются на блок 8 сравнения. В нем вычитается постоянная составляющая, в результате чего на выходе блока 8 сравнения формируется дискриминационная характеристика, амплитуда которой равна нулю на частоте резонанса резонатора 1.

Частотный детектор СВЧ, содержащий резонатор, выполненный в виде соединенных цилиндрическими выходами входного и выходного рупорных переходов от прямоугольного волновода к цилиндрическому с возможностью вращения вокруг их общей продольной оси, первый фазовращатель, подключенный к выходу резонатора, второй фазоврашатель, первый и второй амплитудные детекторы, выходы которых подключены к блоку сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента передачи и упрощения настройки, введены волноводный тройник, трехплечий циркулятор и подключенные к выходу первого фазовращателя последовательно соединенные регулируемая неоднородность и согласованная нагрузка, при этом второй фазовращатель включен между входом резонатора и первым плечом трехплечего циркулятора, второе плечо которого подключено к входу первого амплитудного детектора, третье — к одному выходному плечу волноводного тройника, другое выходное плечо которого подключено к входу второго амплитудного детектора, а входное плечо волноводного тройника является входом частотного детектора СВЧ.