Преобразователь частоты

 

ОПИС

ИЗОБР

К АВТОРСКОМ п11 455447

Со@э Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 16.03.73 (21) 1899066. 26-9 (51) М. Кл. Н ОЗЬ 7/00

Н 01р 1/16 с присоединением заявки ¹

Совета Министров СССР ло делан изобретении и открытий

Опубликовано 30.12.74. Бюллетень ¹ 48

Дата опубликования описания 13.02.75 (53) УДК 621.373(088.8) (72) Автор изобретения

E. Д. Поборчий (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

1Г УдаРственный комитет (32) 11риоритет

Изобретение относится к области техники

СВЧ и может применяться в различных радиотехнических устройствах для получения мощных СВЧ-колебаний.

Известны преобразователи (умножители) частоты, представляющие совокупность двух связанных общей нелинейной емкостью резонаторов или фильтров, настроенных на входную и выходную частоты. Для повышения эффективности преобразования колебаний в некоторых случаях в цепь варактора вводят резонаторы или фильтры, настроенные на промежуточные гармоники. Во всех конструкциях преобразуемая мощность ограничена допустимым рассеянием тепла в варактс ре и его пробивным напряжением. Один из способов увеличения этой мощности состоит в увеличении числа варакторов, включенных в один каскад преобразования частоты. Однако известная мостовая схема преобразователя работает только при четных коэффициентах преобразования и используется в основном в режиме удвоения частоты, а последовательная схема с двумя встречно включенными варакторами сложна конструктивно и не обеспечивает удовлетворительного теплоотвода от ва ракторов, из-за чего выходная мощность снижается. Многочастотность резонаторов СВЧ, применяемых в известных устройствах, с коэффициентом преобразования более двух затрудняет подавление гармоник преобразуемой частоты на входе и выходе.

Целью изобретения является увеличение выходной мощности при одновременном уменьшении уровня мощности гармоник.

Это достигается тем, что в предлагаемом преобразователе частоты между входным и выходным резонаторами установлен индуктивно связанный с ними стержень, к средней точ10 ке которого подключен фильтр второй гармоники и цепь питания (смещения), а варакторные диоды установлены симметрично между торцами стержня и корпусом устройства.

На чертеже приведен предлагаемый пре15 образователь частоты.

Преобразователь частоты состоит пз корпуса 1 с втулками для варакторов и крышками, штыревых квазистационарных резонаторов 2 и 3 входной и выходной цепей, распо20 ложенных в прямоугольных полостях корпуса, стержня 4 нелинейного контура с варакторами 5 и 6, расположенного между резонаторами, фильтра 7 второй гармоники, включенного в среднюю точку стержня 4, цепи

25 питания, в данном случае цепи 8 автоматического смещения, стержней входной 9 и выходной 10 линий, коаксиальных соединителей 11 и 12 соответственно входа и выхода, емкостных настроечных винтов 13 и держателей 14

30 варакторов.

453447

Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.

Колебания с частотой f поступают через соединитель 11 на стержень входной линии 9, индуктивно связанный с сильно укороченным резонатором 2. Корпу с п реобр азователя частоты в области расположения стержней резонаторов представляет запредельный прямоугольный волновод. Длина стержня входнога резонатора, как и выходного, составляет не более 1/8 рабочей длины волны. 11ри таких длинах стержней резонаторов связь цепей осуществляется в основном магнитными полями. Резонатор 3 посредством индуктивной связи возбуждает колебания в нелинейном контуре- со стержнем 4, варакторы о и 6 которого возбуждаются противофазно. Фазовые соотношения в нелинейной цепи таковы, что в середине ее должен быть узел тока второй гармоники и пучность тока третьей гармоники. Переменное магнитное поле, соответствующее пучности тока третьей гармоники, возбуждает в выходном резонаторе 3 колебания с частотой 3f, которые через выходную линию 10 и коакснальный соединитель 12 поступают в нагрузку, Для увеличения эффективности преобразования оптимальная амплитуда и фаза тока второй гармоники через варакторные диоды подбирается настройкой фильтра 7 второй гармоники, включенного в среднюю точку нелинейной цепи.

На входе преобразователя частоты не должно быть значительного уровня гармоник входной частоты, ухудшающих согласование отдельных узлов аппаратуры. Однако резонаторы из отрезков линии передачи с длиной

), .- — плохо фильтруют третью гармонику, а оди4

5 и ночные резонаторы длиной — не обеспечи8 вают фйльтрации третьей гармоники. В предл агаемой конструкции фильтрация третьей гармоники во входной цепи обеспечивается то применением резонато р» с длиной стержня

). —, а фильтрация второй гармоники, на входе и выходе, в основном за счет того, что токи второй гармоники в средней части стер15 жня нелинейной цепи, связанной с входным и выходным резонаторами, текут в противоположных направлениях, обеспечивая минимальную магнитную связь.

Предмет изобретения

Преобразователь частоты, содержащий входной и выходной резонаторы, фильтр вго рой гармоники и цепь питания, которые элек25 трически связаны с двумя варакторными диодами, отлич ающи йся тем, что, с целью увеличения выходной мощности при одновременном уменьшении уровня мощности гармоник, между упомянутыми резонаторами уста30 новлен индуктивно связанный с ними стержень, к средней точке которого подключены фильтр второй гармоники и цепь питания, а диоды установлены симметрично между торцами стержня и корпусом устройства.

455447

Б-Б

19 р

Составитель E. Поборчий

Редактор E. Караулова Техред Т. Курилко Корректор Л. Котова

Заказ 243/2 Изд. № 1998 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр Сапунова, 2