Opublikowano: 15.V.1970 59658 KI. 21 a4, 29/50 MKP H03f *ilOO UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Zbigniew Borkowski, inz. Waclaw Niemyjski, dr inz. Feliks Wisniewski Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Telekomunikacji, Warszawa (Polska) Wzmacniacz parametryczny wielkiej czestotliwosci Przedmiotem wynalazku jest jednoobwodowo przestrajany wzmacniacz parametryczny wielkiej czestotliwosci typu odbiciowego o duzej stalosci parametrów przystosowany do pracy w szerokim zakresie temperatur otoczenia.We wzmacniaczach parametrycznych wielkiej czestotliwosci typu odbiciowego sa stosowane glo¬ wice z nieliniowa reaktancja w postaci diody wa- raktorowej. Glowice znanych wzmacniaczy cha¬ rakteryzuja sie zlozonymi obwodami mikrofalowy¬ mi, strojonymi dla czestotliwosci sygnalu przy po¬ mocy ruchomych zwieraczy i linii o zmiennej dlu¬ gosci oraz przez dobierania sprzezenia ze zródlem przy pomocy ruchomych transformatorów. Obwody jalowy i pompy glowic znanych wzmacniaczy stro¬ jone sa przy pomocy ruchomych filtrów, zwieraczy i transformatorów falowodowych. Rozwiazania ta¬ kie powoduja wzrost dobroci obwodów, a w kon¬ sekwencji zawezenie pasma pracy wzmacniacza.Wspólzaleznosc obwodów w glowicach znanych wzmacniaczy utrudnia ich przestrajanie, stwarza¬ jac koniecznosc przeprowadzania 'wielu operacji dostrój czy eh. Wzmacniacze z tego typu glowicami wymagaja bardzo stabilnych generatorów pompu¬ jacych oraz pracuja poprawnie w niewielkim za¬ kresie temperatur.Celem wynalazku jest skonstruowanie wzmacnia¬ cza parametrycznego wielkiej czestotliwosci typu odbiciowego nie posiadajacego wymienionych wad.Cel ten zostal osiagniety przez skonstruowanie glo- 30 wicy, której obwody mikrofalowe sprzegniete sa z waraktorem w sposób pozwalajacy na przestra¬ janie wzmacniacza w okreslonym zakresie czesto¬ tliwosci przy pomocy zmiany polozenia tylko ru¬ chomego zwieracza strojacego obwód jalowy.Istota wynalazku jest konstrukcja glowicy wzmacniacza, w której zrealizowane sa obwody: sygnalowy, jalowy i pompy oraz zastosowanie ze¬ spolu srodków zapewniajacych stabilna prace wzmacniacza w szerokim zakresie temperatur. W glowicy wzmacniacza wedlug wynalazku dla sy¬ gnalu wzmacnianego jest utworzony pojedynczy obwód rezonansowy z dobranym na stale sprzeze¬ niem. Przestrajanie glowicy wzmacniacza wedlug wynalazku odbywa sie w obwodzie jalowym za pomoca pojedynczego zwieracza. Dzieki uproszcze¬ niu obwodów glowicy uzyskuje sie prostsza kon¬ strukcje mechaniczna i poprawe parametrów elek¬ trycznych zwiazanych ze wzrostem szerokosci prze¬ noszonego pasma. Zapewnienie dostatecznej stalo¬ sci sygnalu pompujacego, doprowadzanego z gene¬ ratora pompujacego do obwodu pompy glowicy uzyskuje sie przez wlaczenie izolatora ferrytowego, sprzegacza kierunkowego oraz tlumika regulowane¬ go, stabilizowanych termicznie — pomiedzy gene¬ rator pompujacy a glowice wzmacniacza.Zaleta wzmacniacza wedlug wynalazku jest jego uproszczona konstrukcja mechaniczna, która po¬ zwala na .przestrajanie. wzmacniacza w okreslonym zakresie czestotliwosci przy pomocy zmiany polo- 5965859658 zenia tylko jednego elementu — ruchomego zwie¬ racza strojacego obwód jalowy, przy jednoczesnej poprawie parametrów elektrycznych zwiazanych ze wzrostem szerokosci przenoszonego pasma.Wzmacniacz parametryczny wedlug wynalazku w przykladowym rozwiazaniu jest przedstawiony na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia jego glowice, zas fig. 2 — schemat mecha- niczno-elektryczny z zaznaczeniem dwóch czesci termostatu.Wzmacnianie sygnalów wielkiej czestotliwosci wzmacniaczem wedlug wynalazku odbywa sie przy pomocy glowicy wzmacniacza parametrycznego ty¬ pu odbiciowego, umieszczonej wraz z elementami wspólpracujacymi calego ukladu wzmacniacza w dwuczesciowym termostacie.Glowica wzmacniacza wedlug wynalazku sklada sie z falowodu 1, w którym umieszczony jest wa- raktor 7 oraz z linii koncentrycznej 3, zakonczonej wtykiem wspólosiowym 4. W czesci falowodowej zrealizowany jest obwód jalowy i obwód pompy.Obwód sygnalowy zrealizowany jest na linii kon¬ centrycznej.Uklad mikrofalowy wzmacniacza wedlug wyna¬ lazku sklada sie z glowicy 11 wzmacniacza para¬ metrycznego, cyrkulatora czteroramiennego 12, obciazenia koncentrycznego 13, generatora pompu¬ jacego 14, izolatora ferrytowego 15, tlumika regu¬ lowanego 16, sprzegacza kierunkowego 17, glowicy detekcyjnej 18 i obciazenia falowodowego 19.Obwód jalowy glowicy wzmacniacza wedlug wy¬ nalazku rózni sie tym od znanych wzmacniaczy, ze jego rezonans uzyskuje sie przez równolegle dola¬ czenie do impedancji waraktora 7 impedancji od¬ cinka linii falowodowej 1 zakonczonej od strony generatora pompy kolkami dopasowujacymi 2 oraz impedancji strójnika, utworzonego z odcinka linii falowodowej zakonczonej ruchomym zwieraczem 10 blokowanym wkretem 8. Sruba mikrometryczna sluzy do precyzyjnego ustawienia polozenia zwie¬ racza ruchomego 10, co umozliwia przestrajanie wzmacniacza.Obwód sygnalowy glowicy wzmacniacza wedlug wynalazku sklada sie z szeregowo polaczonych impedancji waraktora 7 oraz filtru dolnoprzepusto- wego 6 o dlugosci elektrycznej i impedancji cha¬ rakterystycznej zapewniajacych rezonans dla cze¬ stotliwosci sygnalu. Wspólprace pomiedzy ujemna opornoscia a opornoscia cyrkulatora zapewnia transformator cwiercfalowy 5.Jednoczesny dobór dlugosci elektrycznej filtru i jego impedancji pozwala na uzyskanie maksimum szerokosci pasma obwodu sygnalowego.Filtr dolnoprzepustowy 6 sluzy ponadto do od¬ dzielenia obwodu jalowego i pompy od obwodu sygnalowego.Pompowanie waraktora w optymalny sposób za¬ pewnia uklad tworzacy obwód pompy. W sklad tego obwodu wchodzi waraktor 7 wraz z odcinkiem linii koncentracyjnej, poczynajac od waraktora 7 do plaszczyzny zwarcia filtru dolnoprzepustowego 6 oraz dwa odcinki linii falowodowej, a mianowi¬ cie: od waraktora 7 do kolków dopasowujacych 2 umieszczonych w wezle napiecia sygnalu jalowego i od waraktora 7 do ruchomego zwieracza 10. Kol¬ ki dopasowujace 2 oraz odcinek linii koncentrycz¬ nej, której dlugosc moze byc regulownaa, pozwa¬ laja na dopasowanie waraktora dla sygnalu pom¬ py w szerokim zakresie ruchu zwieracza strój ace- 5 go obwód jalowy.Napiecie polaryzujace waraktor w kierunku za¬ porowym, podawane jest z akumulatora 9 przez kondensator przepustowy, korpus wzmacniacza, obwody zewnetrzne i przewód wewnetrzny linii io sygnalowej.Wzmacniacz wedlug wynalazku jest przystosowa¬ ny do pracy w waskim pasmie czestotliwosci, z mo - zliwoscia przestrajania go za pomoca ruchomego zwieracza 10 w granicach do 10% czestotliwosci 15 pracy.Zadanie wzmacniania sygnalu odbieranego oraz wspólpracy ze zródlem sygnalu i obciazeniem uzy¬ tecznym spelnia glowica 11 wzmacniacza parame¬ trycznego wraz z cyrkulatorem czteroramiennym 20 12 i obciazeniem 13.Pompowanie glowciy 11 wzmacniacza parame- metrycznego odbywa sie z generatora pompujace¬ go 14, poprzez izolator ferrytowy 15 zapewniajacy stale obciazenie generatora pompujacego oraz tlu- 25 mik regulowany 16, sluzacy do regulacji poziomu mocy pompujacej w zaleznosci od wymaganego wzmocnienia wzmacniacza. Moc generatora pompu¬ jacego mierzy sie za pomoca ukladu zlozonego ze sprzegacza kierunkowego 17 glowicy detekcyjnej 3C 18 oraz obciazenia falowodowego 19.Celem zmniejszenia do minimum wplywu zmian temperatury otoczenia na parametry ukladu we wzmacniaczu wedlug wynalazku zastosowano dwu¬ czesciowy termostat. 3o W czesci I termostatu zwanej precyzyjna znajdu¬ je sie generator pompujacy 14. Ta czesc termostatu jest wykonana w postaci obudowy metalowej, wy¬ lozonej od wewnatrz azbestem, przez która przed¬ muchuje sie powietrze podgrzewane do stalej tem- 40 peratury przez specjalny grzejnik wspólpracujacy z ukladem regulacyjnym. Stalosc temperatury w czesci I termostatu wynosi + 1° C.W czesci II termostatu zwanej zgrubna znajduje sie glowica 11 wzmacniacza parametrycznego, cyr- kulator 12, obciazenie koncentryczne 13, izolator ferrytowy 15, tlumik regulowany 16, sprzegacz kie¬ runkowy 17, glowica detekcyjna 18, obciazenie fa¬ lowodowe 19. Czesc II termostatu jest wykonana w postaci metalowej obudowy, posiadajacej otwory wentylacyjne, ponadto jest ona zaizolowana ciepl¬ nie, co zmniejsza wplyw przewodnictwa cieplnego na temperature wnetrza termostatu.Do tej czesci termostatu jesit wdmuchiwane po- wietrze o stalej temperaturze z ukladu dogrzewa¬ jacego oraz z czesci I termostatu.Stalosc temperatury w czesci II termostatu wy¬ nosi ± 10° C.Uklad podgrzewajacy powietrze wdmuchiwane do obu czesci termostatu pracuje na zasadzie petli sprzezenia zwrotnego i sklada sie z grzejnika, wzmacniacza sterujacego z transduktorem oraz czuj¬ ki termistorowej.Czujka termistorowa wytwarza napiecie bledu 65 sterujace wzmacniaczem. 6059658 PL