Малошумящий транзисторный усилитель

 

Предложен малошумящий транзисторный усилитель, который может быть использован в малошумящих приемных системах связи, радиолокации и т.д. Малошумящий транзисторный усилитель выполнен в корпусе прямоугольного сечения, в котором установлены согласующие цепи с четвертьволновыми подстроечными элементами, Для расширения полосы пропускания при повышении стабильности настройки подстроенные элементы выполняют в виде металлических прямоугольных вставок, отделенных друг от друга и от боковых стенок корпуса зазорами, заполненными диэлектриком . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1760627 А1 (19) (11) (51)5 Н 03 F 3/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (л

) (21) 4764183/09 (22) 05.12.89 (46) 07.09.92. Бюл. ¹ 33 (71) Научно-производственное объединение

"Сатурн" (721 А.М.Пилипенко, B.È.ÄBîðêèêîa, А.О.

Кальнин и Т.Г.Зарицкая (56) ТЕЕЕ Trans., МТТ, 1980, т. 28, с, 10411054.

Патент США ¹ 4500847, кл. Н 03 F 3/16, 1985. (54) МАЛОШУМЯЩИЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ

УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения, в частности, в малошумящих СВЧ приемных системах, Известен транзисторный усилитель по патенту CLLlA № 4500847, кл. Н 03 F 3/16, опублик. 1985, который содержит переменный согласующий транзистор, выполненный в виде рычага, образующего совместно с полосковой линией передачи четвертьволновый трансформатор, установленный с возможностью перемещения вдоль направления распространения электромагнитной волны.

Из известных устройств наиболее близким по конструктивным признакам является транзисторный усилитель, описанный в

"lEEE Trans"., 1980, МТТ-28, рр, 1041-1054, который выбран в качестве прототипа. Усилитель имеет корпус с прямоугольным кана(57) Предложен малошумящий транзисторный усилитель, который может быть использован в малошумящих приемных системах связи, радиолокации и т.д. Малошумящий транзисторный усилитель выполнен в корпусе прямоугольного сечения, в котором установлены согласующие цепи с четвертьволновыми подстроечными элементами. Для расширения полосы пропускания при повышении стабильности настройки подстроечные элементы выполняют в виде металлических прямоугольных вставок, отделенных друг от друга и от боковых стенок корпуса зазорами, заполненными диэлектриком. 2 ил. лом, полевой транзистор, согласующие цепи, выполненные в виде отрезков полосковой линии передачи, подстроечные элементы, выполненные в виде винтов диаметром .4 /4 и установленные с возможностью перемещения ортогонально внутренним проводникам полосковой линии, цепи питания, выполненные в виде фильтров низкой частоты.

Недостатками транзисторного усилителя по прототипу является нестабильность настройки, связанная с невозможностью обеспечения надежного электрического контакта по всему периметру винта, а также узкополосность согласования, определяемая конструкцией согласующих цепей, Целью настоящего изобретения является повышение стабильности настройки при расширении полосы пропускания.

Использование изобретения позволяет оптимально уменьшить потери мощности

1760627 полезного сигнала на излучение из канала во внешнюю среду, а также дает возможность реализаций широкополосного режима настройки с низким уровнем шумов при имеющихся значительных разбросах импедансных параметров транзисторов.

Повышение стабильности настройки при комнатных температурах, а также при подстройке при охлаждении до криогенных температур, повышает производительность труда настройщика, Все это вместе взятое позволит снизить расходы на проектирование, испытание и изготовление устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в малошумящем СВЧ транзисторном усилителе, содержащем корпус прямоугольного сечения, в котором расположены отрезки внутренних проводников, транзистор, общий электрод которого соединен с корпусом, а два других электрода — с отрезками внутренних проводников, входную и выходную согласующие цепи с четвертьволновыми подстроечными элементами, установленными с возможностью ортогонального перемещения относительно внутренних проводников, согласно изобретению, подстроечные элементы выполнены в виде, по крайней мере, двух металлических прямоугольных вставок, отделенных один от другого и от боковых поверхностей корпуса зазорами, заполненными диэлектриком, пои этом размер каждой вставки вдоль направления ее перемещения равен Яо /4УГ,где i4> — длина рабочей волны в свободном пространстве, e — относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика, На фиг, 1 представлена принципиальная электрическая схема малошумящего

СВЧ транзисторного усилителя.

На фиг. 2 — конструкция входной согласующей цепи на двух прямоугольных вставках.

Транзисторный усилитель содержит полевой транзистор 1, включенный по схеме с общим истоком, затвор которого соединен через входную согласующую цепь 2 с входным СВЧ разъемом, а сток соединен через выходную согласующую цепь 3 с выходным

СВЧ разъемом. Фильтры 4 и 5 низкой частоты служат для подачи напряжения питания на транзистор и развязки СВЧ цепей от цепей питания.

Согласующая цепь, представленная на фиг. 2, содержит корпус 6, внутри которого выполнен прямоугольный канал 7, в нижней части которого расположен внутренний проводник 8, один конец которого перехо5

55 дит во входной СВЧ разъем (не показан), а другой конец соединен с затвором транзистора. В верхней части канала расположены две металлические вставки 9, отделенные друг от друга и от рабочих поверхностей стенок канала 7 тонким слоем диэлектрика

10.

Прямоугольные вставки 9 снабжены отверстиями с внутренней резьбой, с которой взаимодействуют шпильки 11, имеющие резьбу 12. Буртик 13 зажимается между корпусом 6 и крышкой 14 посредством пружинной шайбы (не показана). В верхней части шпилек 11 выполнены шлицы 15.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Полезный сигнал, который необходимо усилить, поступает через входной СВЧ разъем и входную, onòè ëàëüно настроенную согласующую цепь 2 на входной вывод транзистора 1. Затем усиленный транзистором 1 полезный сигнал через выходную, также оптимально настроенную согласующую цепь 3 поступает на выходной СВЧ разъем, Напряжения питания подаются на выводы транзистора 1 через фильтры низкой часготы 4 и 5, которые предотвращают излучение полезного сигнала по цепям питания.

Оптимальная настройка согласующих цепей 2 и 3 в требуемой полосе частот происходит при воздействии инструментом на шлицы 15, при этом шпильки 11 вращаются, поскольку буртики 13 ограничивают их перемещение вдоль оси вращения, прямоугольные вставки 9 поднимаются или опускаются по резьбе 12 шпилек 11 в зависимости от направления их вращения.

Таким образом, вращая резьбовые шпильки

11, можно изменять положение вставок 9 относительно внутренних проводников 8 и, следовательно, изменять волновые сопротивления ступенек согласующего трансформатора, образованного вставками 9 совместно с внутренними проводниками 8 и поверхностью канала 7.

Формула изобретения

Малошумящий транзисторный усилитель, содержащий корпус прямоугольного сечения, в котором расположены отрезки внутренний проводников, транзистор, общий электрод которого соединен с корпусом, а два других электрода — с отрезками внутренних проводников, входную и выходную согласующие цепи с четвертьволновыми подстроечными элементами, установленными с возможностью ортогонального перемещения относительно внутренних проводников, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности настройки при расширении полосы пропускания, подстро1760627 и исгпачнцкд питания

Рог. 1

1Ã

Составитель Т. Москаленко

Редактор М. Стрельникова Техред М.Моргентал КоРРектоР Н. Слободяник

Заказ 3192 Тираж .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ечные элементы выполнены в виде по крайней мере, двух металлических прямоугольных вставок, отделенных одна отдругой и от боковых поверхностей корпуса зазорами, заполненными диэлектриком, при этом размер каждой вставки вдоль направления ее перемещения равен о /4Й, где 4 — длина рабочей волны в свободном пространстве, е — относительная диэлектрическая

5 проницаемость диэлектрика.