Pierwszenstwo: 11.03.1971 (P. 146829) 5/16 Zgloszenie ogloszono: 05.05.19T3 Opis patentowy opuiblikoiwiaino: 30.06.1975 Twórcy wynalazku: Anna Kupczyk, Waclaw Niemyjski, Michal Gluszyk, Wladyslaw Józefik Uprawniony z patentu tymczasowego: Przemyslowy Instytut Telekomu¬ nikacji, Warszawa (Polska) Szerokopasmowy przesuwnik czestotliwosci Przedmiotem wynalazku jest szerokopasmowy przesuwnik czestotliwosci, przeznaczony do przeno¬ szenia widma sygnalu czestotliwosci posrednich w zakresy czestotliwosci mikrofalowych lub odwrot¬ nie.Znane przesuwniki czestotliwosci sa wykonywane w postaci konwencjonalnych mieszaczy, skladaja¬ cych sie z glównej linii przesylowej wspólpracuja¬ cej z elementem nieliniowym, polaczonym z linia * przesylowa za pomoca struktury dopasowujacej i obwodu sygnalu pompujacego, sprzezonego z glów¬ na linda przesylowa. Sprzezenie obwodu sygnalu pompujacego z linia przesylowa jest realizowane najczesciej za pomoca sondy pojemnosciowej o re¬ gulowanym polozeniu, co umozliwia dobranie opty¬ malnego poziomu mocy sygnalu pompujacego, zasi¬ lajacego element nieliniowy.Przesuwniki. te sa wykorzystywane przewaznie do kalibracji wzmocnienia torów odbiorczych, szczególnie w wielokanalowych stacjach radioloka¬ cyjnych i laczach mikrofalowych, przy czym wytwo¬ rzony sygnal spelnia role tzw. kontrolnego sygnalu pilotujacego, lub jako stopnie przemiany czestotli¬ wosci w odbiornikach mikrofalowych.Wada znanych przesuwników jest przenikanie na wyjscie przesuwnika czestotliwosci obok pozada¬ nego sygnalu takie sygnalu pompujacego o znacz¬ nie wyzszym poziomie mocy od mocy sygnalu po¬ zadanego, poniewaz sygnal pompujacy, wprowadza¬ ny do linii przesylowej przez stosowane dotychczas 10 13' 20 25 30 uklady sprzegajace bedzie sie w wiej rozprzestrze¬ nial w takim samym stopniu do elementu nieli¬ niowego jak i do wyjscia przesuwnika czestotliwos¬ ci, przy czym poziom sygnalu pozadanego, powsta¬ jacy w wyniku przemiany w elemencie nieliniowym jest obarczony stratami przemiany tego elementu.Wada ta uwidacznia sie szczególnie wyraznie przy niskich czestotliwosciach posrednich, poniewaz nte mozna w tym przypadku wydzielic 'Skutecznie sygnalu pozadanego od sygnalu pompujacego.Z tego wzgledu znane przesuwnrtai czestotliwosci sa z reguly dodatkowo wyposazone w eliminatotry sygnalu pompujacego, wykonywane przewaznie w .. postaci obwodów rezonansowych lub filtrów, które musza byc przestrajane, gdy kontrolowane tory od¬ biorcze pracuja w szerszym pasmie czestotliwosci.Znane sa równiez mieszacze zrównowazone na rozgalezieniu pierscieniowym czteroramiennym. Do rozgalezienia pierscieniowego sa dolaczone dwa ra¬ miona zawierajace elementy nieliniowe. Sygnal pompujacy wprowadza sie do ramienia trzeciego, a sygnal pozadany jest pobierany z iramienia czwar- tego. Odleglosci pomiedzy poszczególnymi ramiona¬ mi sa tak dobrane, ze sygnal pompujacy, wprowa¬ dzony do ramienia trzeciego wnika do ramion za¬ wierajacych elementy nieliniowe, przy czym moc tego sygnalu dzieli slie w tych Tamionach równo¬ miernie. Natomiast sygnal pompujacy, przemiesz¬ czajac sie w obu kierunkach pierscienia, dociera do 7208972089 ¦• ramienia czwartego w fazach przeciwnych i znosi sie tam.IWada tego typu przesuwndka jest .stosunkowo ma¬ la szerokosc pasma oraz wieksze zapotrzebowanie na imoc sygnalu pompujacego, niezbedna do zasi- ' lania dwóch elementów mieszajacych.Celem wynalazku jest skonstruowanie szeroko¬ pasmowego przesuwnika czestotliwosci bez prze- strajanych obwodów rezonansowych lulb filtrów przy równoczesnym obnizeniu poziomu mocy syg¬ nalu pompujacego na wyjscdu przesuwnika przy¬ najmniej do poziomu mocy sygnalu pozadanego.Cel ten w przesuwniku czestotliwosci wedlug wy¬ nalazku zostal osiagniety przez to, ze element mie¬ szajacy w postaci diody o nieliniowej opornosci lub pojemnosci, umieszczony w mikrofalowej strukturze dopasowujacej, jest zasilany sygnalem generatora pompujacego lub sygnalem heterodyny przez siec kierunkowa, wykonana w postaci cwierófalowego sprzegacza kierunkowego na linii wspólosiowej lub paskowej, o regulowanym sprzezeniu, tak ze moc sygnalu generatora pompujacego lub heterodyny jest wprowadzana bez przeszkód do elementu nieli¬ niowego przy równoczesnym silnym tlumieniu tych sygnalów w kierunku wyjscia przesuwnika czesto¬ tliwosci.Zasadnicza korzysc.techniczna, wynikajaca z za¬ stosowania wynalazku polega na wyeliminowaniu selektywnych rezonansowych obwodów lub filtrów mikrofalowych, dzieki czemu zostal skonstruowany szerokopasmowy przesuwnik, bez potrzeby przestra- jania tych obwodów lub filtrów, o wydatnie zmniej¬ szonym gabarycie.Wynalazek jest blizej objasniony na przykladzie wykonania, przedstawionym na rysunku, na któ- "irym fig. 1 przedstawia rozwiazanie zasadnicze prze¬ suwnika, a fig. 2 jego odmiane z innym rozwia¬ zaniem sieci kierunkowej. Symbolami G z indeksa¬ mi 1, 2, 3 oznaczono wejscia i wyijscia odpowiednich sygnalów przesuwnika, a symbolem N — element nieliniowy, umieszczony w strukturze dopasowu¬ jacej A.W sklad przesuwnika wchodzi glówna liniia prze¬ sylowa 2, zawierajaca dwie struktury sprzegajace P i S, przy czym wzdluz glównej linii przesylowej 2 jest zachowany warunek na dopasowanie impedan- cji falowej. Glówna linia przesylowa jest na jed¬ nym koncu zamknieta dopasowanym obciazeniem 3, a na drugim koncu jest polaczona z elementem nieliniowym N, umieszczonym w strukturze dopa¬ sowujacej A. Sygnal pompujacy 'lulb sygnal hetero¬ dyny jest doprowadzany poprzez gniazdo G2 do linii' pomocniczej 4 struktury sprzegajacej P. Linia po¬ mocnicza 4 na drugim koncu jest zamknieta dopa¬ sowanym obciazeniem 6.Sygnal pozadany jest pobierany z gniazda Ga li¬ nii pomocniczej 5 struktury sprzegajacej S. Linia pomocnicza 5 na drugim koncu jest zamkntieta do¬ pasowanym obciazeniem 7.Do struktury dopasowujacej A jest dolaczony filtr 1, który przenosi sygnal sterujacy p.cz. z gniaz¬ da Gj do elementu nieliniowego N praktycznie bez strat i Tówmoczesiwe odcina' sygnaly ib.w.cz. (tafle, ze nie przenikaja one do gniatzda Qv Polozenie linii pomocniczej 4 struktury sprzega¬ lo 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 jacej P jest regulowane wzgledem glównej linii przesylowej 2, dzieki czemu do elementu nielinio¬ wego N mozna wprowadzac sygnal pompujacy o wymaganym poziomie mocy. Wprowadzany do gniazda G2 sygnal pompujacy w zaleznosci od od¬ leglosci linii pomocniczej 4 od iglównej linii prze¬ sylowej 2 dzieli sie odpowiednio .pomiedzy obciaze¬ nie 6 'i element imefciowy N, przy czym na skutek sprzegniecia odcinków linii o dlugosci okolo — 4 struktury sprzegajacej P sygnal pompujacy znosi sie na wyjsciu tej struktury i nie przenika poprzez glówna linie przesylowa 2 do struktury sprzegaja¬ cej S i obciazenia 3.Struktura sprzegajaca S sklada sie z odcinka glównej linii przesylowej i linii pomocniczej 5, do której na jednym koncu dolaczono igniazdo G3, sta¬ nowiace wyjscie sygnalu pozadanego oraz na dru¬ gim koncu dopasowane obciazenie 7. Polozenie li¬ nii pomocniczej jest regulowane w stosunku do glównej linii transmisyjnej 2 w celu doboru pozio¬ mu mocy sygnalu pozadanego.Struktury sprzegajace S moga wystepowac w . przesuwniku w wiekszej licznosci niezbednej dla uzyskania wyjsc o odrebnie regulowanym sprzeze*- niu.Przedstawiona na fig. 2 kierunkowa struktura sprzegajaca R sklada sie z odcinków linii 8 i 9 ty¬ pu TEM, stratnego odcinka linii 10 o lacznej dlu¬ gosci elektrycznej okolo polowy dlugosci fali syg¬ nalu pompujacego. W miejscu polaczenia odcinków linii 8 i 9 jest dolaczona struktura dopasowujaca A.Od miejsca tego polaczenia do miejsca polaczenia ze stratnym odcinkiem linii 10 stanowi ona zarazem czesc glównej linii przesylowej 2.Struktura sprzegajaca R ma te wlasciwosc, ze wprowadzany do gniazda G2 sygnal heterodyny jest kierowany do elementu N. Wymagany stosunek po- dzdalu mocy heterodyny uizystouje sie pnzez doJbór impedancjd falowej odcinków linii 8 i 9 oraz war¬ tosci tlumienia odcinka stratnego linii 10.Na skutek kierunkowych wlasciwosci struktury R, wynikajacej ze sprzezenia linii 8 i i9 za pomoca stratnego odcinka linii 10, sygnal heterodyny o znacznie obnizonym poziomie mocy przenika do obciazenia 3.Przestawione na fig. 1 i fig. 2 struktury sprze¬ gajace P, R i S maja takie same wlasnosci kierun¬ kowe i wzajemnie sie zastepuja. • PL