RU1022622C

RU1022622C - Retuned microwave-generator

Info

Publication number: RU1022622C
Authority: RU
Inventors: К.Н. Мартышевский; В.П. Соколов
Original assignee: Научно-исследовательский институт радио
Priority date: 1981-06-10
Filing date: 1981-06-10
Publication date: 1994-05-15

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке приемно-передающей и радиолокационной аппаратуры СВЧ диапазона. The invention relates to radio engineering and can be used in the development of transceiver and radar equipment of the microwave range.

Известны перестраиваемые СВЧ-генераторы. Tunable microwave generators are known.

Один из известных перестраиваемых СВЧ генераторов содержит СВЧ-транзистор, размещенный в корпусе, между коллектором и базой которого включены два варикапа, и линию передачи между ними [1] . One of the known tunable microwave generators contains a microwave transistor located in the housing, between the collector and the base of which two varicaps are included, and a transmission line between them [1].

Однако использование двух варикапов усложняет конструкцию и настройку при необходимости получения равномерной выходной мощности в рабочем диапазоне частот. However, the use of two varicaps complicates the design and tuning, if necessary, to obtain uniform output power in the operating frequency range.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является перестраиваемый СВЧ-генератор, содержащий расположенный в корпусе напротив вывода энергии активный элемент, например СВЧ-транзистор, между коллектором и базой которого включен варикап, и элемент связи в виде реактивного сопротивления, подключенного к выводу энергии и связанный с активным элементом [2] . The closest technical solution to the invention is a tunable microwave generator containing an active element located in the housing opposite the energy output, for example a microwave transistor, between which a varicap is connected between the collector and the base, and a communication element in the form of reactance connected to the energy output and connected to active element [2].

Недостатком известного перестраиваемого генератора является ограниченный диапазон частот, в пределах которого перестраивается генератор. Это обусловлено тем, что емкости коллектор-база СВЧ-транзистора и варикапа, включенные последовательно и образующие вместе с индуктивностями выводов СВЧ-транзистора, варикапа и присоединительных элементов колебательный контур, сравнимы по величине, элемент связи не обеспечивает хорошее согласование вывода энергии с активным элементом в широком диапазоне частот, что приводит к снижению КПД. A disadvantage of the known tunable generator is the limited frequency range within which the generator is tuned. This is due to the fact that the collector-base capacities of the microwave transistor and varicap, connected in series and forming, together with the inductances of the terminals of the microwave transistor, varicap and connecting elements, the oscillatory circuit, are comparable in magnitude, the communication element does not provide good coordination of the energy output with the active element in a wide range of frequencies, which leads to a decrease in efficiency.

Целью изобретения является повышение КПД в расширенном диапазоне частот. The aim of the invention is to increase efficiency in an extended frequency range.

Поставленная цель достигается тем, что в перестраиваемый СВЧ-генератор, содержащий расположенный в корпусе напротив вывода энергии транзистор, варикап и элемент связи, введены подстраиваемая реактивная нагрузка, конденсатор и проводящий выступ, который размещен на корпусе с зазором относительно коллекторного вывода транзистора, при этом конденсатор включен между коллекторным выводом транзистора и варикапом, другой вывод которого подключен к базовому выводу транзистора, а элемент связи выполнен в виде плоского проводящего проводника, образующего с корпусом полосковую линию передачи, и подключен одним концом к перестраиваемой реактивной нагрузке, а другим к выводу энергии. This goal is achieved by the fact that in the tunable microwave generator containing a transistor, a varicap and a communication element located in the housing opposite the power output, a tunable reactive load, a capacitor and a conductive protrusion are introduced, which is placed on the housing with a gap relative to the collector output of the transistor, while the capacitor is connected between the collector terminal of the transistor and the varicap, another terminal of which is connected to the base terminal of the transistor, and the communication element is made in the form of a flat conductive conductor , forming a strip transmission line with the housing, and is connected at one end to a tunable reactive load, and the other to the energy output.

Ввиду улучшения согласования транзистора с колебательной системой, уменьшается кратковременная нестабильность генератора вследствие уменьшения коэффициента включения транзистора в колебательный контур и соответственно растет добротность колебательной системы. In view of the improvement of the matching of the transistor with the oscillatory system, the short-term instability of the generator is reduced due to a decrease in the coefficient of inclusion of the transistor in the oscillatory circuit and, accordingly, the quality factor of the oscillatory system increases.

На чертеже представлена конструкция СВЧ перестраиваемого генератора. The drawing shows the design of a microwave tunable generator.

Перестраиваемый СВЧ-генератор содержит транзистор 1 с коллекторным выводом 2, варикап 3, конденсатор 4, выступ 5, корпус 6, металлические перегородки 7, поглотители 8, вывод энергии 9, плоский проводящий проводник 10, подстраиваемая реактивная нагрузка 11. The tunable microwave generator contains a transistor 1 with a collector terminal 2, a varicap 3, a capacitor 4, a protrusion 5, a housing 6, metal partitions 7, absorbers 8, an energy output 9, a flat conductive conductor 10, an adjustable reactive load 11.

Перестраиваемый СВЧ-генератор работает по схеме емкостной трехточки. The tunable microwave generator operates on a three-point capacitive circuit.

Транзистор 1, варикап 3 и конденсатор 4 образуют генераторную секцию. Transistor 1, varicap 3 and capacitor 4 form a generator section.

Введение выступа 5 относительно коллекторного вывода 2 увеличивает емкость коллектор-базового перехода транзистора 1 на величину дополнительной емкости, образованной между выступом 5 и коллекторным выводом 2. The introduction of the protrusion 5 relative to the collector output 2 increases the capacity of the collector-base junction of the transistor 1 by the amount of additional capacity formed between the protrusion 5 and the collector output 2.

Наличие конденсатора 4, включенного между коллекторным выводом 2 и варикапом 3, позволяет осуществить их раздельное питание, что обеспечивает оптимальный режим работы транзистора 1 и варикапа. The presence of a capacitor 4 connected between the collector terminal 2 and the varicap 3 allows their separate power supply, which ensures the optimal operation of the transistor 1 and the varicap.

Выбор расстояния между металлическими перегородками 7 меньше четверти рабочей длины волны и введение поглотителей 8 позволяет предотвратить возможность появления паразитных типов волн. The choice of the distance between the metal partitions 7 is less than a quarter of the working wavelength and the introduction of absorbers 8 helps to prevent the possibility of spurious wave types.

Плоский проводящий проводник 10, подключенный одним концом к подстраиваемой реактивной нагрузке 11, образует элемент связи с конденсатором 4. Это обеспечивает установку оптимальной связи генераторной секции с выводом энергии 9. A flat conductive conductor 10 connected at one end to an adjustable reactive load 11 forms a coupling element with a capacitor 4. This ensures the optimal connection of the generator section with the energy output 9.

В результате коэффициент перекрытия по частоте перестраиваемого СВЧ генератора увеличивается, расширяется диапазон перестраиваемых частот и увеличивается КПД генератора. As a result, the frequency overlap coefficient of the tunable microwave generator increases, the range of tunable frequencies expands, and the generator efficiency increases.

Сравнительные испытания данного перестраиваемого СВЧ-генератора показали, что КПД может быть увеличен на величину до 12% , диапазон перестройки может быть расширен в 1,8 раза, неравномерность уровня мощности СВЧ колебаний в рабочем диапазоне частот снизилась в 4 раза, уровень паразитных колебаний уменьшился на 20 дБ. Это позволяет улучшить электрические показатели радиотехнической аппаратуры и снизить уровень потребляемой мощности. (56) Авторское свидетельство СССР N 388245, кл. H 03 B 5/12, 02.08.71. Comparative tests of this tunable microwave generator showed that the efficiency can be increased by up to 12%, the tuning range can be expanded 1.8 times, the unevenness of the power level of microwave oscillations in the operating frequency range decreased by 4 times, the level of spurious oscillations decreased by 20 dB This allows you to improve the electrical performance of electronic equipment and reduce the level of power consumption. (56) Copyright certificate of the USSR N 388245, cl. H 03 B 5/12, 08/02/71.

Патент ФРГ N 2608451, кл. H 03 B 5/12, опубл. 1978. German patent N 2608451, class H 03 B 5/12, publ. 1978.

Claims

A tunable microwave oscillator containing a transistor, a varicap and a communication element located in the case opposite the energy output, characterized in that, in order to increase the efficiency in the extended frequency range, a tunable reactive load, a capacitor and a conductive protrusion that is placed on the housing with a gap relative to the collector output of the transistor, while the capacitor is connected between the collector output of the transistor and the varicap, the other output of which is connected to the base terminal of the transistor, and the communication element is It is connected in the form of a flat conductive conductor, forming a strip transmission line with the housing, and is connected at one end to an adjustable reactive load and the other to energy output.