Pierwszenstwo: 18.09.1972 (P. 157802) Zgloszenie ogloszono: 01.03.1974 Opis patentowy opublikowano: 30.05.1975 78388 U. 21a\29/50 MKP H03f7/00 ai&UGihKA Mliii lmim*r*t*9 ».*«* Twórcywynalazku: Waclaw Niemyjski, Anna Kupczyk, Feliks Wisniewski Uprawniony z patentu tymczasowego: Przemyslowy Instytut Telekomunikacji, Warszawa (Polska) Dwustopniowy wzmacniacz parametryczny Przedmiotem wynalazku jest uklad dwustopniowego wzmacniacza parametrycznego typu odbiciowego pracujacego z dwiema glowicami parametrycznymi z nieliniowa pojemnoscia, pompowana ze wspólnego zródla mocy pompy, przeznaczonego do wzmacniania sygnalów bardzo wielkiej czestotliwosci.Znane jest kaskadowe laczenie wzmacniaczy odbiciowych przy uzyciu wieloramiennych cyrkulatorów.Kaskadowe laczenie wzmacniaczy ma na celu glównie poprawe warunków stabilnosci pracy uzyskiwana dzieki uzywaniu w kaskadzie wzmacniaczy o stosunkowo malym wzmocnieniu na jeden stopien, co pozwala na posze¬ rzenie zakresu zastosowan wzmacniaczy parametrycznych nawet w warunkach narazen mechaniczno-klimatycz- nych.Wada znanych kaskadowych polaczen wzmacniaczy sa szkodliwe sprzezenia poprzez cyrkulator na czesto¬ tliwosciach pomocniczych- czestotliwosci jalowej i pompy, powodowane niedostateczna separacja obwodów sygnalowych, jalowego i pompy w pojedynczym stopniu wzmacniacza i niedostatecznymi wlasciwosciami kie¬ runkowymi cyrkulatora rzeczywistego na czestotliwosciach jalowej i pompy.Inna wada wielostopniowych wzmacniaczy parametrycznych sa sprzezenia pomiedzy wzmacniaczami przez uklady zasilania glowic parametrycznych moca pompy. Niepozadane sprzezenia pomiedzy poszczególnymi stop¬ niami powoduja zmiany charakterystyk przenoszenia wzmacniacza i jego niestabilna prace.Celem wynalazku jest zbudowanie dwustopniowego wzmacniacza parametrycznego typu odbiciowego pra¬ cujacego z dwiema glowicami parametrycznymi z nieliniowa pojemnoscia, pompowanymi ze zródla sterowanego, w którym to wzmacniaczu nie wystepuja niepozadane sprzezenia pomiedzy poszczególnymi stopniami.Zadaniem wynalazku jest stworzenie ukladu mikrofalowego polaczonych przez cyrkulator dwu glowic parametrycznych pompowanych sygnalem o tej samej czestotliwosci, w którym sa wyeliminowane niepozadane sprzezenia pomiedzy poszczególnymi stopniami wzmacniacza oraz ukladu elektronicznego zapewniajacego stabil¬ ne ich zasilanie ze wspólnego sterowanego zródla pompy badz odrebnych zródel sterowanych wspólnym syg¬ nalem.Cel ten zostal osiagniety dzieki zbudowaniu dwustopniowego odbiciowego wzmacniacza parametrycznego pracujacego z dwiema glowicami parametrycznymi przylaczonymi obwodami sygnalowymi do sygnalowego2 78 388 wieloramiennego cyrkulatora, a falowodami pompy do ramion ukladu „magicznego T" dopasowanego w pasmie pracy czestotliwosci pompy oraz w pasmie pracy czestotliwosci jalowej tak, ze energia pompy przychodzaca do ukladu „magicznego T" z cyrkulatora separujacego dopasowanego równiez w pasmie pracy czestotliwosci jalo¬ wej po podzieleniu w nim jest doprowadzana do glowic parametrycznych, przy czym w separowane ramie „magicznego T" jest wlaczone dopasowane obciazenie. Moc pompy z wyjscia generatora pompy stanowiacego ramie jego cyrkulatora, przez który jest podawany sygnal o czestotliwosci pompy, sterujacy zródlo mocy zasilane z regulowanego zasilacza, sterowanego napieciem proporcjonalnym do mocy w obwodzie pompy glo¬ wicy parametrycznej, wzmocnionym we wzmacniaczu, jest doprowadzana do wejscia cyrkulatora separujacego.W odmianie wzmacniacza z zasilaniem glowic parametrycznych z odrebnych sterowanych generatorów pompy, pracujacych na tej samej czestotliwosci sygnal sterujacy jest podawany przez cyrkulator separujacy do ukladu „magicznego T", przy czym miedzy wejscia falowodów pompy glowic parametrycznych a wyjscia „ma¬ gicznego T" sa wlaczone sterowane generatory pompy tak, ze ich cyrkulatory sa przylaczone zgodnie z kierun¬ kiem cyrkulacji pierwszym ramieniem do „magicznego T", drugim ramieniem do zródla mocy, a trzecim do falowodów pompy glowic parametrycznych, przy czym cyrkulatory te sa dopasowane w pasmie czestotliwosci pompy iw pasmie pracy czestotliwosci jalowej.Wynalazek jest blizej objasniony na przykladzie wykonania uwidocznionym na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uklad polaczen dwustopniowego wzmacniacza parametrycznego ze wspólnym sterowa¬ nym zródlem o regulowanej mocy wyjsciowej bedacym generatorem pompy, a fg. 2 przedstawia odmiane wzmacniacza z dwoma sterowanymi zródlami.Dwustopniowy wzmacniacz parametryczny wedlug wynalazku ze wspólnym zródlem mocy pompy jest wykonany w ten sposób, ze posobnie polaczone przez cyrkulator wieloramienny Cs glowice parametryczne Wp sa dolaczone falowodami pompy do ramion 2 i 3 ukladu magicznego T, dopasowanego w pasmie pracy pompy oraz w pasmie czestotliwosci jalowej w taki sposób, ze energia pompy przychodzaca z drugiego ramienia separu¬ jacego cyrkulatora Cp polaczonego z pierwszym ramieniem 1 magicznego T po podzieleniu w nim jest doprowa¬ dzana do glowic parametrycznych WP, przy czym w separowane ramie 4 magicznego T jest wlaczone dopaso¬ wane obciazenie OT, natomiast wyjscie generatora pompy GP stanowiace trzecie ramie 10 cyrkulatora Cg, w którego ramie 9 jest wlaczone sterowane sygnalem fop, podatne na synchronizacje, generujace moc zródlo GL. Sterowane zródlo GL jest zasilane z regulowanego zasilacza Z sterowanego napieciem U, pochodzacym z obwodtrpompy glowicy wzmacniacza WP proporcjonalnym do mocy pompy w tym obwodzie a wzmocnionym we wzmacniaczu W. Sterujacy sygnal fop o stabilnej czestotliwosci i mocy okolo 100 razy mniejszej od mocy generowanej przez zródlo GL doprowadzony jest do ramienia 8 cyrkulatora Cg wchodzacego w sklad generatora pompy GP.Odmiana dwustopniowego wzmacniacza parametrycznego wedlug wynalazku polega na zastosowaniu dwu zródel sterowanych pracujacych na tej samej czestotliwosci jako generatory pompy Gp sterowane wspólnym sygnalem fop, dzielonym w ukladzie magicznym T wlaczonym w ten sposób, ze miedzy wyjscia 2 i 3 ukladu magicznego T a wejscia falowodów pompy glowic parametrycznych WP sa wlaczone genratory pompy GP ppprzez przylaczenie pierwszych ramion 8 i 11 cyrkulatorów Cg do ramion 2 i 3 ukladu magicznego T, a trzecich ramion 10 i 13 do falowodów pompy glowic parametrycznych WP, przy czym cyrkulatory Cg sa dopasowane w pasmie pracy czestotliwosci jalowej oraz w pasmie pracy pompy analogicznie jak w zasadniczym rozwiazaniu.Sygnal sterujacy fop jest doprowadzony do pierwszego ramienia 5 cyrkulatora Cp, w którego trzecie ramie 7 jest dolaczone dopasowane obciazenie OC, a drugie jego ramie 6 jest dolaczone do ramienia 1 ukladu magicznego T.Sterowane zródla GL zasilane sa z odrebnych zasilaczy sterowanych sygnalem U proporcjonalnym do mocy pompy w obwodzie pompy kazdej glowicy parametrycznej wzmacniacza.Zaleta dwustopniowego wzmacniacza wedlug wynalazku jest mozliwosc uzyskania duzej stabilnosci ukladu dzieki wyeliminowaniu niepozadanych sprzezen w obwodzie sygnalowym poprzez wykorzystanie wlasnosci glo¬ wic parametrycznych zawierajacych w swym obwodzie sygnalowym transformator o skróconych stopniach a w obwodzie pompy przez przylaczenie glowic wzmacniaczy parametrycznych do zródla pompy za pomoca dopasowanego na czestotliwosci pompy i w pasmie czestotliwosci jalowych magicznego T oraz cyrkulatorów CP iCg.Uklad wzmacniacza wedlug wynalazku przy wzmocnieniach na stopien rzedu 10dB i zastosowaniu zna¬ nych cyrkulatorów Cs o duzej stalosci parametrów dzieki stabilizacji czestotliwosci pompy sygnalem fop i regu¬ lacji mocy w niewielkim zakresie poprzez zmiane napiecia zasilania generatora sterowanego daje mozliwosc stosowania wzmacniaczy parametrycznych w szerokim zakresie temperatur bez stosowania termostatów. Zasto¬ sowana we wzmacniaczu wedlug wynalazku synchronizacja zródel za pomoca czystego spektralnie sygnalu fop, pochodzacego np. z lancucha powielaczy sterowanego generatorem kwarcowym znacznie poprawia widmo syg¬ nalu pompy, co w konsekwencji odbija sie w sposób korzystny na szumach wlasnych wzmacniacza.78388 3 Odmiana dwustopniowego wzmacniacza z dwoma zródlami sterowanymi umozliwia zastosowanie zródel o mniejszej mocy, dajac moznosc eliminacji tlumików w falowodach pompy glowic parametrycznych oraz moz¬ nosc zwiekszenia niezawodnosci dzieki obnizeniu mocy genrowanej przez genrator GL. Ma to szczególne znacze¬ nie w przypadku stosowanych tu generatorów na ciele stalym na przyklad lawinowych lub Gunna. PL PL