Свч-усилитель

 

Изобретение относится к радиотехнике Цель изобретения - увеличение коэффициента усиления при использовании параметрического режима в усилителе на полевом транзисторе, собранном по схеме с общим истоком Генератор накачки подключается к введенному отрезку 9 прямоугольного волновода Сигнал накачки наводится на индуктивном стержне, помещенном во втором введенном отрезке 11 прямоугольного волновода, и подается на затвор полевого транзистора Настройка на максимум про

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5115 Н 03 Е 3/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П !

3 (21) 4486563/09 (22) 22.09,88 (46) 23.04.91. Бюл. М 15 (72) Б.В.Иванов и В.И.Дворников (53) 621.375.4 (088.8} (56) Заявка Японии М 58-47082, кл. Н 03 F 3/60, опублик. 1983.

Заявка Японии hh 56-33888, кл. H 03 Е 3/60, опублик. 1981.

E1ectronlcs Letters, 1981, ч. 17, и. 25, р. 949 — 951. (54) СВЧ-УСИЛИТЕЛЬ

„;.. Ж„„1644364 А1 (57) Изобретение относится к радиотехнике.

Цель изобретения — увеличение коэффициента усиления при использовании параметрического режима в усилителе на полевом транзисторе, собранном по схеме с общим истоком, Генератор накачки подключается к введенному отрезку 9 прямоугольного волновода. Сигнал накачки наводится на индуктивном стержне, помещенном во втором введенном отрезке 11 прямоугольного волновода, и подается на затвор полевого транзистора. Настройка на максимум про1644364

10 изводится с помощью подвижного короткоэамыкающего поршня 13, Развязка источника накачки и элемента настройки от сигнальной цепи производится с помощью введенных отрезков 10 и 12 запредельного волновода, Сигнал накачки модулирует емкость затвора. Т.к. мощность сигнала накачки много больше мощности усиливаемого сигнала, то возникают комбинационные частоты в области затвора полевого транзиИзобретение относится к радиотехнике, а именно к усилителям СВЧ на полевых транзисторах и может быть использовано в малошумящих радиоприемных устройствах

СВЧ-диапазона.

Цель изобретения — увеличение коэффициента усиления при использовании параметрического режима.

На фиг,1 показан СВЧ-усилитель, вид сбоку в разрезе; на фиг.2 — то же, вид спереди.

СВЧ-усилитель состоит из входной цепи, включающей последовательно соединенные волноводно-коаксиальный переход 15

1, коаксиальный ступенчатый фильтртрансформатор 2 и индуктивный стержень

3 полевого транзистора 4, исток которого эаэемлен, затвор соединен проволочной перемычкой 5 с входной цепью выходной це- 20 пи, включающей последовательно соединенные коаксиальный ступенчатый фильтр-трансформатор 6 и коаксиальноволноводный переход 7, соединенный проволочной перемычкой 8 со стоком полевого 25 транзистора 4, последовательно соединенных первого отрезка 9 прямоугольного волновода, первого отрезка 10 запредельного волновода, второго отрезка 11 прямоугольного волновода и второго отрезка 12 эапре- 30 дельного волновода для разностной частоты с подвижным короткозамыкающим поршнем 13, при этом индуктивный стержень 3 расположен во втором отрезке 11 прямоугольного волновода, перпендику- 35 лярно его нижней широкой стенке и проходит через его верхнюю широкую стенку с зазором, а первый 10 и второй 12 отрезки запредельного волновода расположены на расстоянии в четверть длины волны Hà pas- 40 ностной частоте Fp = Fp — Fc, где Fp — частота накачки, F< — частота сигнала от индуктивного стержня 3. Коаксиальные ступенчатые фильтры-трансформаторы 2 и 6 входной и выходной цепей изолированы от корпуса 45 полистироловыми втулками 14 — 17. стора, в том числе сигнал усиливаемой частоты. Усиленный сигнал на эатвореуправляет каналом сток-исток и в результате коэффициент усиления усилителя возрастает. Полезный сигнал на вход усилителя и усиленный сигнал с выхода усилителя подается и снимается через входной и выходной волноводно-коаксиальные переходы 1 и 7.

Описываются переходы ступенчатого типа, 2 ил.

СВЧ-усилитель работает следующим образом.

Входной сигнал через волноводнокоаксиальный переход 1, коаксиальный ступенчатый фильтр-трансформатор 2, индуктивный штырь 3 и проволочную перемычку 5 поступает на затвор полевого транзистора 4. Сигнал накачки, мбщность которого значительно больше мощности входного сигнала, подается через первый отрезок 9 прямоугольного волновода, первый отрезок 10 запредельного волновода во второй отрезок 11 прямоугольного волновода, через который проходит индуктивный штырь 3.

Наведенный на индуктивном штыре 3 сигнал накачки через проволочную перемычку 5 поступает на затвор полевого транзистора 4 и модулирует емкость затвора полевого транзистора 4 с частотой накачки

F<. Максимум мощности накачки на затворе полевого транзистора 4 обеспечивается подбором положения подвижного короткозамыкающего поршня 13, В результате нелинейного взаимодействия частоты накачки и частоты сигнала возникает ряд комбинационных частот. Колебания одной из них— разностной частоты Рр = FH — Fc — выделяются в контуре, образованном собственными параметрами затвора полевого транзистора

4, емкостью зазора. с которым индуктивный штырь 3 проходит через верхнюю широкую стенку второго отрезка 11 прямоугольного волновода и индуктивностью проволочной перемычки 5. Мощность сигнала .разностной частоты, выделенного на затворе полевого транзистора 4, много больше мощности сигнала. 8 результате перекачки мощности накачки и раэностной частоты в сигнальный контур возрастает мощность сигнала на затворе полевого транзистора 4.

Первый отрезок 10 запредельного волновода предотвращает прохождение сигнала разностной частоты на выход генератора накачки, а для исключения прохождения сигнала накачки и раэностной частоты на

1644364 вход усилителя служит коаксиальный ступенчатый фильтр-трансформатор 2. Усиленный сигнал на затворе полевого транзистора 4 управляет каналом исток— сток и на выход СВЧ-усилителя через проволочную перемычку 8, коаксиальный ступенчатый фильтр-трансформатор 6 и коаксиально-волноводный переход 7 поступает усиленный сигнал. Результирующий коэффициент усиления СВЧ-усилителя в параметрическом режиме получается больше, чем при работе обычного СВЧ-усилителя на полевом транзисторе, Формула изобретения

СВЧ-усилитель, содержащий входную цепь, включающую последовательно соединенные волноводно-коаксиальный переход, волноводный конец которого является входом усилителя, коаксиальный ступенчатый фильтр-трансформатор и индуктивный стержень, олевой транзистор, исток которого соединен с корпусом, затвор— проволочной перемычкой с индуктивным стержнем, и выходную цепь, включающую последовательно соединенные коаксиальный ступенчатый фильтр-трансформатор и коаксиально — волноводный переход, причем один конец коаксиального ступенчатого фильтра-трансформатора соединен проволочной перемычкой со стоком полевого

50 транзистора, а волноводный конец коаксиально-волноводного перехода является выходом усилителя, отл и чаю щийся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления при использовании параметриче55 ского режима, в усилитель введены последовательно соединенные первый отрезок прямоугольного волновода, один конец которого подсоединен к генератору накачки, первый отрезок запредельного волновода, второй отрезок прямоугольного волновода и второй отрезок запредельного волновода с подвижным короткоэамыкающим поршнем, при этом индуктивный стержень расположен во втором отрезке

5 прямоугольного волновода на оси симметрии, перпендикулярной широким стенкам отрезка волновода, и проходит через широкую стенку с зазором, а первый и второй отрезки запредельного волновода располо10 жены от индуктивного стержня на расстоянии в четверть длины волны на разностной частоте Fp = F< — F<, где F< — частота накачки, F — частота сигнала.