PL62319B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.111.1971 62319 KI. 21 a4, 6/02 MKP H 03 b, 19/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Waclaw Niemyjski, Anna Kupczyk Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Telekomunikacji,- Warszawa (Polska) Falowodowy podwajacz czestotliwosci Przedmiotem wynalazku jest falowodowy podwa¬ jacz czestotliwosci, pracujacy z dioda o zmiennej pojemnosci, przeznaczony do otrzymywania mocy na czestotliwosci wyjsciowej dwukrotnie Wiekszej od czestotliwosci wejsciowej.Znany jest fakt uzyskiwania mocy na czestotli¬ wosci wyjsciowej, bedacej n-krotnoscia czestotli¬ wosci wejsciowej w przypadku parametrycznego sprzezenia dwóch obwodów rezonansowych poprzez nieliniowa reaktancje, przy czym. maksymalne sprawnosci uzyskuje sie w przypadku, gdy obwód wejsciowy dostrojony jest do czestotliwosci wej¬ sciowej, a obwód wyjsciowy do czestotliwosci wyj¬ sciowej, dwukrotnie wiekszej i gdy te obwody sa od siebie oddzielone przy pomocy idealnych filtrów.W obecnym stanie techniki mikrofalowe powie¬ lacze czestotliwosci realizowane sa w oparciu o tech¬ nike wspólosiowa, falowodowo-wspólosiowa i linii paskowych.Znany w technice falowodowej typowy powielacz stanowia dwa skrzyzowane falowody, z których jeden przystosowany jest do przenoszenia mocy o czestotliwosci wejsciowej, a drugi do przenosze¬ nia mocy o czestotliwosci wyjsciowej. Na skrzyzo¬ waniu tych falowodów jest umieszczony element nieliniowy dostrojony do czestotliwosci wejsciowej i wyjsciowej z reguly przy pomocy ruchomych zwie¬ raczy umieszczonych w tych falowodach. Znane. uklady podwajaczy czestotliwosci posiadaja te nie¬ dogodnosc, ze cechuje je duza wspólzaleznosc para¬ lo 15 20 25 30 metrów obwodów wejsciowego t i wyjsciowego, utrudniajac strojenie i przestrajanie ukladu.Celem wynalazku jest umozliwienie podwojenia wielkiej czestotliwosci z maksymalna sprawnoscia w prostym ukladzie mikrofalowym, pracujacym z dioda waraktorowa jako nieliniowa reaktancja.Zadaniem wynalazku jest zbudowanie odpowiednie¬ go ukladu mikrofalowego w technice falowodowej pozwalajacego na stworzenie dwóch oddzielnych obwodów sprzegnietych miedzy soba poprzez nieli¬ niowa reaktancje oraz uniemozliwienie przedostania sie energii o czestotliwosci wyjsciowej do falowodu wejsciowego i energii o czestotliwosci wejsciowej do falowodu wyjsciowego.Cel ten zostal osiagniety przez zbudowanie ukladu mikrofalowego skladajacego sie z dwóch falowodów polaczonych ze soba szerszymi sciankami, w których zbudowane sa obwody wejsciowy, wyjsciowy i fil¬ try odcinajace, którego rezonator wejsciowy jest sprzegniety z waraktorowa dioda umieszczona w fa¬ lowodzie wyjsciowym poprzez odcinek linii trans¬ misyjnej z poprzecznym polem elektromagnetycz¬ nym o dlugosci równej jednej czwartej dlugosci fali o czestotliwosci wejsciowej, afrz falowodem wyj¬ sciowym przez okno rezonansowe, skladajace sie z dwóch kolków indukcyjnych i kolka pojemnoscio¬ wego, przy czym strojenie rezonatora odbywa sie przy pomocy kolka pojemnosciowego umieszczonego w srodku szerszego boku pomiedzy odcinkiem linii transmisyjnej z poprzecznym polem elektromagne- 623193 62319 4 tycznym i sciana rezonatora odlegla od odcinka linii o okolo polowe dlugosci fali w falowodzie rodzaju podstawowego na czestotliwsci wejsciowej.Zaleta podwajacza wedlug wynalazku jest to, ze zastosowane falowodowe uklady sprzegajace nieli¬ niowa pojemnosc waraktora ze zródlem sygnalu i z opornoscia obciazenia stanowia jednoczesnie filtry rozdzielajace obwody wyjsciowe i wejsciowe oraz to, ze obwody podwajacza wedlug wynalazku pozwalaja na niezalezne strojenie podwajacza na czestotliwosci wejsciowej i wyjsciowej.Dzieje sie to dlatego, ze odcinek linii transmisyj¬ nej o dlugosci równej jednej czwartej dlugosci fali na czestotliwosci wyjsciowej stanowi jednoczesnie polowe dlugosci fali na czestotliwosci wyjsciowej, wprowadzajac zwarcie w plaszczyznie zamocowania waraktora w falowodzie wyjsciowym. Tego rodzaju sprzezenie obwodu wejsciowego z dioda warakto¬ rowa utrudnia pobudzenie wyzszych rodzajów w pólfalowym rezonatorze wejsciowym sprzegnietym z falowodem wejsciowym przez okno rezonansowe skladajace sie z dwóch kolków indukcyjnych i kolka pojemnosciowego, stanowiace dodatkowe odciecie dla sygnalu o czestotliwosci podwójnej od wejscia.Kolek strojacy rezonator pozwala na zmiane czesto¬ tliwosci rezonatora tylko dla czestotliwosci wejscio¬ wej, nie powodujac wiekszych zaburzen w rozkla¬ dzie pola o podwójnej czestotliwosci.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia przekrój poprzeczny i podluzny podwajacza czesto¬ tliwosci w rzucie perspektywicznym, przy czym ^gi oznacza dlugosc fali o czestotliwosci wejsciowej w falowodzie wejsciowym, a Xg2 — dlugosc fali o czestotliwosci wyjsciowej. w falowodzie wyjscio¬ wym.Podwajacz wedlug wynalazku sklada sie z dwóch falowodów polaczonych ze soba szerszymi scian¬ kami; prostokatnego falowodu wejsciowego, zapew¬ niajacego propagacje fali o czestotliwosci wejscio¬ wej ^ i falowodu wyjsciowego równiez prostokatne¬ go, zapewniajacego propagacje fali o czestotliwosci wyjsciowej f2.Dioda waraktorowa 3 o zmiennej pojemnosci umieszczona jest w falowodzie wyjsciowym obnizo¬ nym do jej wysokosci i sprzegnieta z rezonatorem obwodu wejsciowego poprzez odcinek 4 linii trans¬ misyjnej z poprzecznym polem elektromagnetycz¬ nym TEM o dlugosci równej jednej czwartej dlu¬ gosci fali o czestotliwosci wejsciowej umieszczony w maksimum pola tego rezonatora.Rezonator jest sprzegniety z falowodem wejscio¬ wym 1 poprzez strojony obwód rezonansowy skla¬ dajacy sie z dwóch kolków indukcyjnych 5 umiesz¬ czonych symetrycznie w odleglosci jednej czwartej dlugosci szerokosci boku falowodu, liczac od srodka tego boku i kolka pojemnosciowego 6 o zmiennym zanurzeniu, umieszczonego w srodku symetrii ukla¬ du. Kolek indukcyjny 5 i kolek pojemnosciowy 6 sa umieszczone w plaszczyznie odleglej od odcinka 4 linii z propagacja fali z poprzecznym polem elektro¬ magnetycznym TEM o Cwierc dlugosci fali Xg\ o cze¬ stotliwosci wejsciowej w falowodzie wejsciowym 1.Rezonator obwodu Wejsciowego jest utworzony z odcinka zwartej linii falowodowej o dlugosci jed¬ nej czwartej fali XgU liczac od plaszczyzny sprzega¬ jacego obwodu rezonansowego. Strojenie rezonatora i kompensowanie reaktancji waraktora wnoszonej do rezonatora odbywa sie przy pomocy kolka 9, s umieszczonego w odleglosci jednej ósmej dlugosci fali ) kosc rezonatora jest narzucona przez dlugosc odcin¬ ka 4 linii o poprzecznym polu elektromagnetycznym TEM. / 10 Obwód wyjsciowy podwajacza wedlug wynalazku jest doprowadzony do rezonansu przez dobranie odcinka linii pomiedzy zwieraczem 7 i waraktorowa dioda 3. Dopasowanie impedancji wyjsciowej pod¬ wajacza do impedancji falowodu wyjsciowego 2 od- 15 bywa sie przy pomocy transformatora impedancji umieszczonego w odleglosci polowy dlugosci fali o czestotliwosci wyjsciowej w falowodzie wyjscio¬ wymi od diody waraktorowej 3.Ewentualna kompensacja skladowej urojonej od- 20 bywa sie przy pomocy dodatkowych strojników umieszczonych w falowodzie wyjsciowym 2.% Odciecie obwodu wejsciowego od obwodu wyjscio- wego w powielaczu wedlug wynalazku uzyskuje sie wtedy, gdy czestotliwosc graniczna falowodu wyj- 25 sciowego 2 jest wyzsza od najwyzszej czestotliwosci sygnalu wejsciowego.Odciecie obwodu o czestotliwosci podwójnej od zródla czestotliwosci wejsciowej zapewnia rezona¬ tor wejsciowy pólfalowy o wysokosci mniejszej od 30 cwiartki fali o czestotliwosci wejsciowej oraz sprze¬ zenie z falowodem wejsciowym 1 przy pomocy okna rezonansowego, stanowiacego dodatkowe odciecie dla czestotliwosci podwójnej.Falowodowy podwajacz czestotliwosci wedlug 35 wynalazku moze pracowac z dioda waraktorowa po¬ laryzowana ze zródla napiecia polaryzacji badz tez z autopolaryzacja. Obwód pradu stalego, polaryzu¬ jacego diode waraktorowa 3, zamyka sie przez odci¬ nek 4 linii o poprzecznym polu elektromagnetycz- 40 nym TEM i przez filtr dolnoprzepustowy 8 odcina¬ jacy czestotliwosc wejsciowa tx i wyjsciowa t2 od ukladu polaryzacji.Filtr dolnoprzepustowy 8 moze byc umieszczony w falowodzie wejsciowym 1 i stanowic odciecie dla 45 czestotliwosci wejsciowej badz w falowodzie wyj* sciowym i odcinac czestotliwosc wejsciowa i wyj¬ sciowa od ukladu polaryzacji. 50 PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Falowodowy podwajacz czestotliwosci sklada¬ jacy sie z polaczonych ze soba szerszymi sciankami dwóch falowodów ze zbudowanymi w nich obwoda- 55 mi wejsciowymi, wyjsciowymi i filtrami odcinaja¬ cymi, którego rezonator wejsciowy zbudowany w falowodzie wejsciowym jest sprzegniety z dioda waraktorowa umieszczona w falowodzie wyjscio¬ wym, znamienny tym, ze sprzezenie rezonatora wej- 60 sciowego z dioda waraktorowa (3) polaryzowana przez filtr dolnoprzepustowy (8) jest dokonane przez odcinek (4) linii z poprzecznym polem elektroma¬ gnetycznym, którego dlugosc wynosi jedna czwarta dlugosci fali o czestotliwosci wejsciowej, a z falo- 65 wodem wejsciowym (1) przez okno rezonansowe,5 6231$ 6 skladajace sie z dwóch kolków indukcyjnych (5), umieszczonych symetrycznie w odleglosci jednej czwartej dlugosci szerszego boku falowodu, liczac od srodka tego boku i kolka pojemnosciowego (6) o zmiennym zanurzeniu umieszczonego w srodku symetrii ukladu, przy czym strojenie rezonatora od¬ bywa sie przy pomocy kolka (9), umieszczonego w srodku szerszego boku falowodu pomiedzy odcin¬ kiem (4) linii o poprzecznym polu elektromagne¬ tycznym i sciana rezonatora, umieszczona w od¬ leglosci równej okolo jednej czwartej dlugosci fali o czestotliwosci wejsciowej Ugi) od odcinka (4) linii, a sprzezenie obwodu wyjsciowego utworzonego z obnizonego odcinka falowodu z wyjsciem jest do¬ konane przez transformator impedancji. 10 18

2. Podwajacz wedlug zastrz. 1—3 mamienny tym, ze filtr dolnoprzepustowy (8) jest umieszczony w fa¬ lowodzie wyjsciowym (2), odcinajac sygnal o czesto¬ tliwosci wejsciowej i wyjsciowej od ukladu polary¬ zacji albo w falowodzie wejsciowym (1), zapewnia¬ jac odciecie sygnalu wejsciowego od ukladu pola¬ ryzacji.

3. Podwajacz wedlug zastrz. 1—2 znamienny tym, ze transformator impedancji dopasowujacy impe- dancje wyjsciowa do obciazenia umieszczony jest w falowodzie wyjsciowym (2) w odleglosci polowy dlugosci o czestotliwosci wyjsciowej Wg2) od diody waraktorowej (3) z tym, ze czestotliwosc graniczna tego falowodu jest wieksza od czestotliwosci wej¬ sciowej. PL PL