RU104326U1 - SUPERREGERATIVE TRANSMITTER OF AEROLOGICAL RADIO PROBE - Google Patents

SUPERREGERATIVE TRANSMITTER OF AEROLOGICAL RADIO PROBE Download PDF

Info

Publication number
RU104326U1
RU104326U1 RU2010131976/09U RU2010131976U RU104326U1 RU 104326 U1 RU104326 U1 RU 104326U1 RU 2010131976/09 U RU2010131976/09 U RU 2010131976/09U RU 2010131976 U RU2010131976 U RU 2010131976U RU 104326 U1 RU104326 U1 RU 104326U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microwave
output
microstrip line
transceiver
input
Prior art date
Application number
RU2010131976/09U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Элизбарович Иванов
Original Assignee
Вячеслав Элизбарович Иванов
Ооо "Нпп "Ортикс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Элизбарович Иванов, Ооо "Нпп "Ортикс" filed Critical Вячеслав Элизбарович Иванов
Priority to RU2010131976/09U priority Critical patent/RU104326U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU104326U1 publication Critical patent/RU104326U1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Transmitters (AREA)

Abstract

1. Сверхрегенеративный приемопередатчик аэрологического радиозонда, содержащий генератор суперирующего напряжения, источник питания с нулевой шиной, сверхвысокочастотный (СВЧ) модуль, стабилизатор напряжения питания, приемопередающую антенну, отличающийся тем, что дополнительно введены стабилизатор тока СВЧ-модуля, инерционная цепь автосмещения, вход модуляции через генератор суперирующего напряжения и инерционную цепь автосмещения соединен с первым выходом стабилизатора среднего тока СВЧ-модуля, выход которого соединен с входом/выходом приемопередающей антенны, выход источника питания соединен с входом стабилизатора напряжения питания, первый выход которого соединен со стабилизатором среднего тока СВЧ-модуля, второй выход соединен с шиной питания генератора суперирующего напряжения, второй выход стабилизатора среднего тока соединен с шиной питания СВЧ-модуля. ! 2. Сверхрегенеративный приемопередатчик аэрологического радиозонда по п.1, отличающийся тем, что СВЧ-модуль сверхрегенеративного приемопередатчика аэрологического радиозонда содержит СВЧ-транзистор, первую-одиннадцатую микрополосковые линии, первый-третий конденсаторы, первый и второй резисторы, вход управления СВЧ-модуля, шину питания и нулевую шину, при этом параллельно входу управления подключен второй конденсатор, вход управления через последовательно соединенные десятую и девятую микрополосковые линии соединен с базой СВЧ-транзистора, база которого также соединена с одним концом восьмой микрополосковой линии, второй конец которой ни с чем не соединен; общая точка десятой и девятой микрополосковых линий соединена с одним ко� 1. The superregenerative transceiver of the aerological radiosonde containing a super-voltage generator, a power supply with a zero bus, a microwave (microwave) module, a voltage regulator, a transceiver antenna, characterized in that a microwave current stabilizer, an inertial auto-bias circuit, and a modulation input are introduced through a super-voltage generator and an inertial auto-bias circuit connected to the first output of the mid-current stabilizer of the microwave module, the output of which is connected to the input / in by the output of the transceiver antenna, the output of the power source is connected to the input of the voltage regulator, the first output of which is connected to the mid-current stabilizer of the microwave module, the second output is connected to the power bus of the super-voltage generator, the second output of the middle current stabilizer is connected to the power bus of the microwave module. ! 2. The superregenerative transceiver of the aerological radiosonde according to claim 1, characterized in that the microwave module of the superregenerative transceiver of the aerological radiosonde contains a microwave transistor, a first to eleventh microstrip lines, first to third capacitors, first and second resistors, a microwave module control input, a bus power supply and zero bus, in this case, a second capacitor is connected parallel to the control input, the control input is connected through the tenth and ninth microstrip lines in series with the microwave trans a zistor, the base of which is also connected to one end of the eighth microstrip line, the second end of which is not connected to anything; the common point of the tenth and ninth microstrip lines is connected to one

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аэрологических радиозондах (АРЗ) систем радиозондирования атмосферы для измерения дальности до радиозонда импульсным методом, пеленгации по угловым координатам и передачи телеметрической информации на одной несущей частоте, также может быть использовано для построения высокостабильных и экономичных приемо-передающих устройств систем радиолокации и связи.The invention relates to radio engineering and can be used in aerological radiosondes (ARZ) of atmospheric radio sounding systems for measuring the distance to a radiosonde using the pulsed method, direction finding by angular coordinates and transmitting telemetric information on one carrier frequency, can also be used to build highly stable and economical transceivers devices of radar systems and communications.

Отечественные системы радиозондирования атмосферы (CP) построены по угломерно-дальномерному методу измерения координат, скорости и направления движения радиозонда в свободной атмосфере. Измерение угловых координат: -азимута (β), угла места (ε), а, также, наклонной дальности (RH) импульсным методом с активным ответом особенно эффективным оказалось при использовании в составе радиозондов сверхрегенеративных приемопередатчиков-ответчиков (СПП). Интенсивное излучение СПП обеспечивает надежную передачу телеметрической информации и сопровождение по угловым координатам. Высокая чувствительность СПП к импульсному запросному сигналу позволяет сформировать ответный сигнал по дальности в виде короткой паузы в излучении СПП при пониженной мощности передатчика запросного радиоимпульса РЛС. Весьма важным, в конечном счете, оказывается тот факт, что система определения координат и канал передачи телеметрической информации системы радиозондирования работают на одной несущей частоте.Domestic atmospheric radiosounding (CP) systems are constructed using the goniometric-ranging method of measuring coordinates, velocity and direction of movement of a radiosonde in a free atmosphere. The measurement of the angular coordinates: - azimuth (β), elevation angle (ε), and also oblique range (R H ) by a pulsed method with an active response turned out to be especially effective when super-regenerative transceiver-transponders (SPP) were used as part of radiosondes. Intensive SPP radiation provides reliable transmission of telemetric information and tracking along angular coordinates. The high sensitivity of the SPP to the pulsed interrogation signal allows generating a range response signal in the form of a short pause in the SPP emission at a reduced power of the radar interrogation transmitter. Ultimately, it is very important that the coordinate determination system and the telemetry information transmission channel of the radio sounding system operate at the same carrier frequency.

Известен сверхрегенеративный приемопередатчик с отдельным генератором вспомогательных колебаний, служащий для приема запросных импульсов и передачи ответных (см. В.И.Ермаков и др. "Системы зондирования атмосферы",; Гидрометеоиздат, 1977, с.247-249). Недостатками его являются: большие массо-габаритные характеристики, влияние СВЧ поля передатчика на работу остальных узлов радиозонда, низкий кпд.A well-known super-regenerative transceiver with a separate generator of auxiliary oscillations is used for receiving interrogation pulses and transmitting response ones (see V.I. Ermakov et al. "Atmospheric Sensing Systems"; Gidrometeoizdat, 1977, p. 247-249). Its disadvantages are: large mass and dimensional characteristics, the influence of the microwave field of the transmitter on the operation of the remaining nodes of the radiosonde, low efficiency.

Известен сверхрегенеративный приемо-передатчик, содержащий соединенные последовательно генератор суперирующих импульсов, конденсатор, автогенератор и антенну, источник питания, первый выход которого соединен с вторыми выходами автогенератора и генератора суперирующих импульсов, причем автогенератор включает в себя транзистор и резонатор, входы и выходы которого являются одноименными входами и выходами автогенератора, а база, коллектор и эмиттер транзистора соединены соответственно с первым, вторым входами и вторым выходом резонатора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности параметров, в него введен блок стабилизации среднего тока, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и первым выходами источника питания, а первый и второй выходы - с вторым и первым входами автогенератора (см. патент РФ №1106262. Сверхрегенеративный приемопередатчик). Недостатком его является значительное и нерегулируемое смещение частоты приема относительно частоты излучения, что существенно снижает эксплуатационные параметры радиотехнической системы в целом и не позволяет полностью использовать потенциальные возможности сверхрегенеративного приемопередатчика, также низкий КПД.A superregenerative transceiver is known that contains a serially generated generator of superimposing pulses, a capacitor, an oscillator and an antenna, a power source, the first output of which is connected to the second outputs of the oscillator and generator of the superimposed pulses, the oscillator including a transistor and a resonator, the inputs and outputs of which are of the same name inputs and outputs of the oscillator, and the base, collector and emitter of the transistor are connected respectively to the first, second inputs and second output of the resonance RA, characterized in that, in order to increase the stability of the parameters, an average current stabilization unit is introduced into it, the first and second inputs of which are connected respectively to the second and first outputs of the power source, and the first and second outputs are connected to the second and first inputs of the oscillator (see RF patent No. 1106262. Super regenerative transceiver). Its disadvantage is a significant and unregulated shift of the reception frequency relative to the radiation frequency, which significantly reduces the operational parameters of the radio engineering system as a whole and does not allow full use of the potential of the super-regenerative transceiver, as well as low efficiency.

Известен сверхрегенеративный приемопередатчик, содержащий генератор суперирующих импульсов, автогенератор, антенну, источник питания, конденсатор и блок стабилизации среднего тока, выход генератора суперирующих импульсов через конденсатор подключен к первому входу автогенератора, к выходу автогенератора подключена антенна, первый выход источника питания соединен со входом генератора суперирующих импульсов, второй выход - с входом блока стабилизации среднего тока, выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами автогенератора, причем автогенератор выполнен по двухрезонаторной схеме и содержит транзистор, первый и второй резонаторы, первый и второй дроссели и индуктивность, причем первый резонатор включен между индуктивностью и коллектором транзистора, второй - между индуктивностью и эмиттером, коллектор транзистора через первый дроссель соединен со вторым входом автогенератора, эмиттер через второй дроссель и третий вход соединен с общими выводами генератора суперирующего напряжения, блока стабилизации среднего тока и источника питания, индуктивность включена между общей точкой резонаторов и базой транзистора, а общая точка резонаторов и индуктивности соединена через конденсатор с выходом генератора суперирующих импульсов, антенна приемопередатчика соединена с одним из выводов первого резонатора и является входом/выходом устройства (см. патент РФ №2172965). Его недостатком является связанность регулировок по частоте и фазе, т.е. если регулируется частота, то регулируется и фаза и наоборот, а на практике желательно и даже необходимо иметь независимые регулировки по частоте и фазе.Known super-regenerative transceiver containing a generator of superimposing pulses, an oscillator, an antenna, a power source, a capacitor and an average current stabilization unit, an output of a generator of superimposing pulses through a capacitor is connected to the first input of the oscillator, an antenna is connected to the output of the oscillator, the first output of the power source is connected to the input of the generator pulses, the second output is with the input of the stabilization unit of the average current, the outputs of which are connected respectively to the second and third inputs an oscillator, wherein the oscillator is made in a two-cavity circuit and contains a transistor, first and second resonators, first and second chokes and inductance, the first resonator being connected between the inductance and the collector of the transistor, the second between the inductance and the emitter, the collector of the transistor is connected to the second input through the first inductor the oscillator, the emitter through the second inductor and the third input is connected to the common conclusions of the generator of the supercharging voltage, the stabilization unit of the average current and the power source, in the ductivity is connected between the common point of the resonators and the base of the transistor, and the common point of the resonators and inductance is connected through the capacitor to the output of the generator of superimposing pulses, the antenna of the transceiver is connected to one of the terminals of the first resonator and is the input / output of the device (see RF patent No. 2172965). Its disadvantage is the connectedness of the frequency and phase adjustments, i.e. if the frequency is regulated, then the phase is also regulated and vice versa, but in practice it is desirable and even necessary to have independent adjustments in frequency and phase.

Известен патент, в котором дается описание конструкции и параметров антенной системы аэрологического радиозонда, снабженного сверхрегенеративным приемо-передатчиком. Предложенная конструкция антенной системы АРЗ позволяет настраивать рабочую частоту и чувствительность СПП (см. патент РФ №2214614. Приемопередающая система аэрологического радиозонда и ее конструктив.).A patent is known, which describes the design and parameters of the antenna system of an aerological radio probe equipped with a super-regenerative transceiver. The proposed design of the ARZ antenna system allows you to configure the operating frequency and sensitivity of the SPP (see RF patent No. 2214614. Transceiver system of the aerological radiosonde and its design.).

Известен сверхрегенеративный приемо-передатчик радиозонда СВЧ-автогенератор которого подключен к антенной системе АРЗ через полосовой фильтр, который позволяет снизить влияние активных внешних помех и развязать антенну АРЗ от цепи коллектора СВЧ-транзистора по постоянному току (см. патент РФ №56001 на полезную модель. Приемопередатчик аэрологического радиозонда.).A superregenerative radiosonde transceiver microwave generator is known which is connected to the ARZ antenna system through a band-pass filter, which reduces the influence of active external interference and decouples the ARZ antenna from the collector circuit of the microwave transistor for direct current (see RF patent No. 56001 for utility model. Transceiver aerological radiosonde.).

Известен сверхрегенеративный приемо-передатчик радиозонда в СВЧ-автогенератор которого введен варикап, управляемый сигналом пропорциональным амплитуде СВЧ-колебаний. Это позволяет регулировкой амплитуды сигнала совмещать частоту приема и передачи СПП (см. патент РФ №49283 на полезную модель. Сверхрегенеративный приемопередатчик с совмещением частот приема и передачи.).A superregenerative radiosonde transceiver is known in whose microwave oscillator a varicap is introduced, controlled by a signal proportional to the amplitude of the microwave oscillations. This allows you to adjust the frequency of the reception and transmission of the SPP by adjusting the amplitude of the signal (see RF patent No. 49283 for a utility model. Super-regenerative transceiver with a combination of receiving and transmitting frequencies.).

Известен сверхрегенеративный приемопередатчик радиозонда СВЧ-автогенератор которого снабжен усовершенствованным стабилизатором среднего тока. Стабилизатор тока обеспечивает необходимую стабильность работы приемопередатчика в условиях эксплуатации (см. патент РФ №67729. Выходной каскад СВЧ-автогенератора сверхрегенеративного приемопередатчика радиозонда).Known superregenerative transceiver of the radiosonde microwave oscillator which is equipped with an advanced stabilizer of the average current. The current stabilizer provides the necessary stability of the transceiver under operating conditions (see RF patent No. 67729. The output stage of the microwave oscillator of a super-regenerative radiosonde transceiver).

Известен сверхрегенеративный приемо-передатчик радиозонда СВЧ-автогенератор которого построен на основе СВЧ-модуля обеспечивающего за счет конструктивных решений пониженный уровень низкочастотных ударных колебаний, следовательно повышенную чувствительность сверхрегенеративного приемопередатчика. (см. патент РФ №2345379. СВЧ-модуль сверхрегенеративного приемопередатчика радиозонда).Known superregenerative transceiver of a radiosonde a microwave oscillator which is built on the basis of a microwave module that provides due to design solutions a low level of low-frequency shock vibrations, hence the increased sensitivity of a superregenerative transceiver. (see RF patent No. 2345379. Microwave module of a super-regenerative radiosonde transceiver).

Известен сверхрегенеративный приемопередатчик радиозонда СВЧ-автогенератор которого построен по трехрезонаторной схеме реализованной на микрополосковых линиях, а генератор суперирующих импульсов которого нагружен на цепочку прямосмещенных диодов, обеспечивающих низкое выходное сопротивление генератора суперирующих импульсов, что является необходимым условием для реализации жесткого характера переходного процесса установления автоколебаний и повышения эффективности работы сверхрегенеративного приемопередатчика. (см. патент РФ на полезную модель №50682. Сверхрегенеративный приемопередатчик).A superregenerative radio probe transceiver is known for which a microwave autogenerator is constructed according to a three-resonator circuit implemented on microstrip lines, and whose super-pulse generator is loaded on a chain of directly biased diodes, which provide low output resistance of the super-pulse generator, which is a necessary condition for realizing the tough nature of the transition process of establishing self-oscillations and increasing the performance of the super-regenerative transceiver. (see RF patent for utility model No. 50682. Super-regenerative transceiver).

Известен генератор суперирующих импульсов сверхрегнеративного приемопередатчика аэрологического радиозонда выходной каскад которого построен на основе эмиттерного повторителя обеспечивающего низкое выходное сопротивление необходимое для реализации жесткого характера переходного процесса установления автоколебаний в СПП (см. патент РФ на полезную модель №93546. Генератор суперирующих импульсов сверхрегнеративного приемопередатчика аэрологического радиозонда).A known generator of superimposing pulses of a superregenerative transceiver of an aerological radio probe the output stage of which is built on the basis of an emitter follower providing a low output impedance necessary for realizing the hard nature of the transition process of establishing self-oscillations in an SPP (see RF patent for utility model No. 93546. Generator of superimposing pulses of a superregenerative transceiver of an aerological radiological probe) .

Известен сверхрегенеративный приемо-передатчик радиозонда СВЧ-автогенератор которого построен по наиболее совершенной трехрезонаторной схеме реализованной на микрополосковых линиях. Введение третьего резонатора в цепь базы позволило раздельно и эффективно регулировать модуль и фазу коэффициента обратной связи СВЧ-автогенератора и, следовательно, оптимально настраивать чувствительность, совмещение частоты приема и излучения, а также выходную мощность СПП (см. патент РФ №2291467. Сверхрегенеративный приемопередатчик - ПРОТОТИП).Known superregenerative transceiver of the radiosonde microwave oscillator which is built according to the most advanced three-resonator circuit implemented on microstrip lines. The introduction of the third resonator into the base circuit made it possible to separately and effectively regulate the module and phase of the feedback coefficient of the microwave oscillator and, therefore, optimally adjust the sensitivity, the combination of the reception and emission frequencies, and also the output power of the SPP (see RF patent No. 2291467. Super regenerative transceiver - PROTOTYPE).

Недостатком всех известных технических решений и ПРОТОТИПА является слабая развязка и блокировка высокочастотных резонаторов СВЧ-автогенератора от цепей питания и управления СПП, что усложняет настройку, снижает стабильность работы и к.п.д. СПП. Этот паразитный отрицательный эффект особенно проявляется при использовании современных СВЧ-транзисторов обладающих высоким коэффициентом усиления в широком диапазоне частот.The disadvantage of all known technical solutions and PROTOTYPE is the poor isolation and blocking of the high-frequency resonators of the microwave oscillator from the power supply and control circuits of the SPP, which complicates the setup, reduces the stability and efficiency. NGN This spurious negative effect is especially evident when using modern microwave transistors with a high gain in a wide frequency range.

Общей проблемой производства и эксплуатации АРЗ является создание недорогих конструкций приемо-передающих устройств, стабильных по радиотехническим параметрам в условиях изменения давления, окружающей температуры, напряжения питания и параметров антенной системы АРЗ.A common problem in the production and operation of ARZs is the creation of low-cost designs of transceivers that are stable in terms of radio engineering under conditions of changes in pressure, ambient temperature, supply voltage, and parameters of the ARZ antenna system.

Технической задачей изобретения является повышение уровня развязки высокочастотных резонаторов СВЧ-автогенератора от цепей питания и управления СПП за счет:An object of the invention is to increase the level of isolation of high-frequency resonators of the microwave oscillator from the power supply and control circuits due to:

- создания схемно-технического и конструктивного решения, позволяющего устранить образование паразитных резонансов и возникновение дополнительных колебаний отличающихся по частоте от несущего автоколебания, тем самым, повысить чувствительность, мощность излучения и стабильность режима работы сверхрегенеративного приемопередатчика;- creating a schematic, technical and constructive solution that allows eliminating the formation of spurious resonances and the occurrence of additional oscillations differing in frequency from the carrier self-oscillation, thereby increasing the sensitivity, radiation power and stability of the super-regenerative transceiver;

- повышения технологичности настройки и снижения стоимости производства радиозондов.- improving the manufacturability of tuning and reducing the cost of production of radiosondes.

Для решения поставленной задачи предлагается сверхрегенеративный приемо-передатчик аэрологического радиозонда, содержащий вход модуляции, источник питания с нулевой шиной, стабилизатор напряжения питания, стабилизатор среднего тока СВЧ-модуля, генератор суперирующего напряжения, инерционную цепь автосмещения, СВЧ-модуль и приемопередающую антенну, со следующими соединениями: вход модуляции через генератор суперирующего напряжения и инерционную цепь автосмещения соединен с первым выходом стабилизатора среднего тока СВЧ-модуля и входом СВЧ-модуля, выход которого соединен с входом/выходом приемопередающей антенны, выход источника питания соединен с входом стабилизатора напряжения питания, первый выход которого соединен со стабилизатором среднего тока СВЧ-модуля, а второй выход соединен с шиной питания генератора суперирующего напряжения; второй выход стабилизатора среднего тока соединен с шиной питания СВЧ-модуля. СВЧ-модуль сверхрегенеративного приемо-передатчика аэрологического радиозонда содержит СВЧ-транзистор, первую - одиннадцатую микрополосковые линии, первый-третий конденсаторы, первый и второй резисторы, вход управления СВЧ-модуля, шину питания и нулевую шину, и имеет следующие соединения: параллельно входу управления подключен второй конденсатор, сам вход управления через последовательно соединенные десятую и девятую микрополосковые линии соединен с базой СВЧ-транзистора, база которого также соединена с одним концом восьмой микрополосковой линии, второй конец которой ни с чем не соединен; общая точка десятой и девятой микрополосковых линий соединена с одним концом одиннадцатой микрополосковой линии, второй конец которой также ни с чем не соединен; эмиттер СВЧ-транзистора соединен последовательной цепью, состоящей из второй микрополосковой линии, параллельно включенных первого резистора и первого конденсатора с нулевой шиной, дополнительно эмиттер соединен с одним концом шестой микрополосковой линии, второй конец которой ни с чем не соединен, а общая точка соединения второй микрополосковой линии, первого резистора и первого конденсатора соединена с одним концом первой микрополосковой линии, второй конец которой также ни с чем не соединен; коллектор СВЧ-транзистора соединен с первыми концами третьей и седьмой микрополосковых линий, через отвод от седьмой микрополосковой линии и, последовательно включенной, пятой микрополосковой линии соединен с входом/выходом СВЧ-модуля, второй конец седьмой микрополосковой линии ни с чем не соединен; коллектор СВЧ-транзистора через третью микрополосковую линию соединен с одним концом четвертой микрополосковой линии, второй конец которой ни с чем не соединен, и с выходом фильтра нижних частот, состоящего из третьего конденсатора и второго резистора, вход этого фильтра через второй резистор соединен с шиной питания Ек. Во втором варианте сверхрегенеративного приемопередатчика СВЧ-модуль, содержит полосовой СВЧ-фильтр, включенный между отводом седьмой микрополосковой линии и пятой микрополосковой линии.To solve this problem, we propose a super-regenerative transceiver of an aerological radio probe containing a modulation input, a power supply with a zero bus, a voltage stabilizer, a medium-voltage stabilizer of a microwave module, a super-voltage generator, an inertial self-bias circuit, a microwave module and a transceiver antenna, with the following connections: the modulation input through the generator of the supervising voltage and the inertial auto-bias circuit is connected to the first output of the average current stabilizer of the microwave module and Odom microwave module whose output is connected to the input / output of transceiver antenna, the power supply output connected to an input voltage stabilizer, the first output is connected to the average current stabilizer microwave module and a second output coupled to generator power bus superiruyuschego voltage; the second output of the medium current stabilizer is connected to the power bus of the microwave module. The microwave module of the superregenerative aerological radiosonde transceiver contains a microwave transistor, the first to eleventh microstrip lines, first to third capacitors, first and second resistors, a microwave module control input, a power bus and a zero bus, and has the following connections: parallel to the control input a second capacitor is connected, the control input itself is connected through a series of tenth and ninth microstrip lines to the base of the microwave transistor, the base of which is also connected to one end of the eighth micro oskovoy line, wherein a second end with nothing connected; the common point of the tenth and ninth microstrip lines is connected to one end of the eleventh microstrip line, the second end of which is also not connected to anything; the emitter of the microwave transistor is connected by a serial circuit consisting of a second microstrip line, a first resistor and a first capacitor with a zero bus connected in parallel, an additional emitter is connected to one end of the sixth microstrip line, the second end of which is not connected to anything, and the common connection point of the second microstrip the line, the first resistor and the first capacitor is connected to one end of the first microstrip line, the second end of which is also not connected to anything; the collector of the microwave transistor is connected to the first ends of the third and seventh microstrip lines, through the tap from the seventh microstrip line and, sequentially connected, the fifth microstrip line is connected to the input / output of the microwave module, the second end of the seventh microstrip line is not connected to anything; the collector of the microwave transistor through the third microstrip line is connected to one end of the fourth microstrip line, the second end of which is not connected to anything, and to the output of the low-pass filter, consisting of the third capacitor and the second resistor, the input of this filter through the second resistor is connected to the power bus Ek. In a second embodiment of the super-regenerative transceiver, the microwave module comprises a microwave bandpass filter included between the tap of the seventh microstrip line and the fifth microstrip line.

Для пояснения сути предполагаемого изобретения приведены следующие структурные и электрические схемы и графики:To clarify the essence of the alleged invention, the following structural and electrical circuits and graphs are given:

Фиг.1 - Структурная схема сверхрегенеративного приемопередатчика аэрологического радиозонда;Figure 1 - Structural diagram of a super-regenerative transceiver aerological radiosonde;

Фиг.2 - Зависимость затухания контура СВЧ-автогенератора от амплитуды колебаний;Figure 2 - Dependence of the attenuation of the circuit of the microwave oscillator from the amplitude of the oscillations;

Фиг.3 - Осциллограммы, поясняющие принцип работы СПП с жестким характером установления автоколебаний;Figure 3 - Oscillograms explaining the principle of operation of the SPP with the rigid nature of the establishment of self-oscillations;

Фиг.4 - Электрическая схема СВЧ-модуля сверхрегенеративного приемопередатчика;Figure 4 is an electrical diagram of a microwave module superregenerative transceiver;

Фиг.5 - Электрическая схема СВЧ-модуля сверхрегенеративного приемопередатчика с полосовым СВЧ-фильтром;5 is an electrical diagram of a microwave module of a super-regenerative transceiver with a bandpass microwave filter;

Фиг.6 - Амплитудно-частотная характеристика YKC колебательной системы СВЧ-автогенератора;6 - Frequency response Y KC oscillatory system of a microwave oscillator;

Фиг.7 - Амплитудно-частотная характеристика YKC колебательной системы СВЧ-автогенератора с дополнительными блокировками цепей управления СПП.7 - Frequency response Y KC oscillatory system of a microwave oscillator with additional locks control circuits SPP.

Структурная схема СПП приведенная на фиг.1 содержит: источник питания - 1; стабилизатор среднего тока СВЧ-автогенератора - 2; стабилизатор напряжения питания СВЧ-автогенератора - 3; генератор суперирующего напряжения (ГСН) - 4; инерционную цепь автосмещения - 5; СВЧ-автогенератор - 6; приемопередающую антенну АРЗ-7.The block diagram of the SPP shown in figure 1 contains: a power source - 1; the average current stabilizer of the microwave oscillator - 2; microwave power supply voltage stabilizer - 3; generator of supervising voltage (GOS) - 4; inertial auto-bias circuit - 5; Microwave oscillator - 6; ARZ-7 transceiver antenna.

Структурная схема СПП (фиг.1) имеет следующие соединения: источник питания - 1 соединен со стабилизатором напряжения - 3, первый выход последнего соединен со стабилизатором среднего тока автогенератора - 2, а второй выход соединен с входом питания генератора суперирующего напряжения - 4, выход которого соединен с входом инерционной цепи автосмещения - 5; первый выход стабилизатора тока-2 соединен с входом питания СВЧ-автогенератора - 6, а второй выход стабилизатора тока - 2 соединен с выходом инерционной цепи автосмещения - 5 и входом СВЧ-автогенератора - 6, выход\вход которого соединен с приемопередающей антенной 7; вход модуляции подключен к генератору суперирующего напряжения.The block diagram of the SPP (Fig. 1) has the following connections: a power source - 1 is connected to a voltage regulator - 3, the first output of the latter is connected to a medium current regulator of a self-oscillator - 2, and a second output is connected to a power input of a super-voltage generator - 4, whose output connected to the input of the inertial circuit of auto-bias - 5; the first output of the current stabilizer-2 is connected to the power input of the microwave oscillator - 6, and the second output of the current stabilizer - 2 is connected to the output of the inertial auto-bias circuit - 5 and the input of the microwave oscillator - 6, the output / input of which is connected to the transceiver antenna 7; the modulation input is connected to a super-voltage generator.

На фиг.3 изображены: - Uизл - огибающая радиоимпульсов излучаемых СПП длительностью τи; - Uc - напряжение суперирующей частоты, характеризующееся периодом Тс и длительностью τс; δ(t) - закон изменения декремента затухания контура СВЧ-автогенератора; Iэо - видеоимпульсы постоянного тока эмиттера СВЧ-транзистора.Figure 3 shows: - U rad - the envelope of the radio pulses emitted by the CPR and the duration τ; - U c is the voltage of the superimposing frequency, characterized by a period of T s and a duration of τ s ; δ (t) is the law of variation of the attenuation decrement of the circuit of the microwave oscillator; I eo - video pulses of a direct current emitter of a microwave transistor.

Принципиальные особенности функционирования СПП можно пояснить, анализируя его работу в течение одного периода суперирующей частоты Тс, (фиг.3). СВЧ-автогенератор (СВЧ-АГ) СВЧ-модуля периодически включается в момент появления суперирующего импульса Uc и выключается по его окончании на интервале демпфирования τд. Рабочая частота СВЧ-АГ составляет порядка 1680 МГц. Частота суперирующего напряжения составляет 800 кГц (период Тс=1,25 мкс). Колебательная система СПП в выключенном состоянии характеризуется собственным затуханием δ0. Изменение затухания контура в течение импульса суперизации τс определяет процесс развития и установления колебаний в стационарном режиме.The fundamental features of the functioning of the SPP can be explained by analyzing its operation during one period of the superimposing frequency T s , (Fig.3). The microwave oscillator (UHF-AG) of the microwave module is periodically turned on at the moment of the appearance of the superimposing pulse U c and turns off at the end of it on the damping interval τ d . The operating frequency of the microwave AG is about 1680 MHz. The frequency of the supervising voltage is 800 kHz (period T s = 1.25 μs). The oscillation system of the SPP in the off state is characterized by its own attenuation δ 0 . The change in the loop attenuation during the superization pulse τ s determines the process of development and establishment of oscillations in the stationary mode.

Для обеспечения высокой чувствительности в приемном режиме необходимо осуществлять включение СВЧ-автогенератора с минимальным значением пускового отрицательного затухания δп. Для достижения максимальной выходной мощности пропорциональной Аст в СПП требуется увеличивать отрицательное затухание в области средних и больших амплитуд для данного типа активного прибора автогенератора. Для осуществления этих противоречивых требований оказалось необходимым реализовать в контуре СПП режим жесткого установления колебаний [1]. Данный результат может быть получен при анализе упрощенного варианта нелинейного уравнения автогенератора:To ensure high sensitivity in the receiving mode, it is necessary to turn on the microwave oscillator with a minimum value of the starting negative attenuation δ p . To achieve the maximum output power proportional to A st in SPP, it is necessary to increase the negative attenuation in the region of medium and large amplitudes for this type of active device of the oscillator. To implement these conflicting requirements, it turned out to be necessary to implement a regime of rigid oscillation establishment in the NPS loop [1]. This result can be obtained by analyzing a simplified version of the nonlinear equation of the oscillator:

.\tab . \ tab

Качественный анализ уравнения позволяет выяснить особенности поведения функции δ(t, A) в зависимости от амплитуды колебаний А (Фиг.2) и во временной области (фиг.3). Исследование различных вариантов реализации функции δ(t, A) показывают, что, в отличие от рекомендуемого в известной литературе мягкого режима установления колебаний в классическом сверхрегенераторе (при δ(A)=δп1), в СПП необходимо реализовать переходной процесс с жестким характером установления колебаний [1]. В этом случае запуск СПП может происходить с минимальным отрицательным значением затухания при δ(A)=δп3, что обеспечивает минимальную полосу пропускания и высокую чувствительность. Установление стационарного режима происходит в области максимальных значений амплитуд Аст, следовательно, при высоком уровне выходной мощности. Необходимо подчеркнуть, что изменение пускового затухания δп практически не влияет на Аст. Это позволяет, в конечном счете, раздельно и эффективно регулировать параметры приемного и передающего режимов работы СПП путем регулировки пускового тока СВЧ-АГ в момент включения. Следует подчеркнуть, что для обеспечения переходного процесса с жестким характером установления колебаний необходимо цепь базы транзистора СВЧ-автогенератора управлять импульсами напряжения, вырабатываемыми генератором суперирующего напряжения (ГСН) с низким выходным сопротивлением, а коэффициент усиления СВЧ-транзистора по мощности должен быть максимально возможным. Практически импульсы ГСН формируются с помощью эмиттерного повторителя, обеспечивающего низкое дифференциальное выходное сопротивление ГСН. Максимум отрицательного затухания δ(t)=δмax в области средних значений амплитуд обеспечивает быстрый переход от приемного к передающему режиму работы СПП. Это способствует формированию практически прямоугольных радиоимпульсов и симметричного спектра излучения СПП, характерного для последовательности классических радиоимпульсов.A qualitative analysis of the equation allows you to find out the features of the behavior of the function δ (t, A) depending on the amplitude of vibrations A (Figure 2) and in the time domain (figure 3). A study of various options for the implementation of the function δ (t, A) shows that, in contrast to the soft mode of oscillation establishment in the classical super-generator recommended for the well-known literature (with δ (A) = δ n1 ), it is necessary to implement a transition process in the NGN with a rigid nature of establishment fluctuations [1]. In this case, the triggering of the SPP can occur with a minimum negative attenuation at δ (A) = δ p3 , which ensures a minimum bandwidth and high sensitivity. The stationary mode is established in the region of maximum amplitudes A st , therefore, at a high level of output power. It must be emphasized that the change in starting attenuation δ p practically does not affect And Art . This allows, ultimately, separately and effectively adjust the parameters of the receiving and transmitting operating modes of the SPP by adjusting the starting current of the microwave-AG at the time of switching on. It should be emphasized that in order to ensure a transient process with a rigid nature of oscillation establishment, the base circuit of the microwave oscillator transistor must be controlled by voltage pulses generated by a super-voltage generator (GOS) with a low output resistance, and the power factor of the microwave transistor should be as high as possible. In practice, GOS pulses are generated using an emitter follower providing a low differential output resistance of the GOS. The maximum negative attenuation δ (t) = δ max in the range of average amplitudes provides a quick transition from the receiving to the transmitting mode of operation of the SPP. This contributes to the formation of almost rectangular radio pulses and the symmetric spectrum of the SPP radiation characteristic of a sequence of classical radio pulses.

Сверхрегенеративный эффект усиления сводится к сокращению времени задержки τз переднего фронта радиоимпульсов СВЧ-АГ на величину Δτз при появлении внешнего сигнала U3C в течение приемного интервала работы τпр, примыкающего к моменту запуска СПП. Соответственно возрастает длительность радиоимпульса и его энергия. Уровень выходного сигнала СПП в зависимости от уровня запросного сигнала в режиме первичной реакции можно оценить с помощью упрощенного выражения:The superregenerative amplification effect reduces to a decrease in the delay time τ s of the leading edge of the microwave pulses of the microwave AG by Δτ s when an external signal U 3C appears during the receiving operation interval τ pr adjacent to the time of the start of the SPP. Accordingly, the duration of the radio pulse and its energy increase. The level of the output signal of the NGN depending on the level of the request signal in the primary response mode can be estimated using a simplified expression:

где Where

AΣ - эффективная амплитуда шумов в контуре СПП в момент запуска; Ас - амплитуда внешнего сигнала.A Σ is the effective amplitude of the noise in the NGN circuit at the time of startup; And c is the amplitude of the external signal.

Приведенные выражения показывают, что эффект усиления Δτз в основном определяется величиной пускового затухания δп. Возникновение автоколебаний происходит при пусковом затухании δп≥0, когда ток коллектора активного прибора превышает граничное значение Iк≥Iгр. Развитие автоколебаний происходит при δп>0, которое определяется пусковым током автогенератора Iп>Iгр в момент запуска. Поэтому изменение величины Iп приводит к регулировке времени задержки τз и эффекта усиления - приращения времени задержки Δτз. Таким образом, СПП является приемопередатчиком с временным разделением приемного и передающего режимов работы в течение одного периода суперирующей частоты Тс.The above expressions show that the amplification effect Δτ s is mainly determined by the value of the starting attenuation δ p . The occurrence of self-oscillations occurs during start-up attenuation δ p ≥0, when the collector current of the active device exceeds the boundary value I to ≥I gr . The development of self-oscillations occurs when δ p > 0, which is determined by the starting current of the oscillator I p > I g at the time of launch. Therefore, a change in the value of I p leads to the adjustment of the delay time τ s and the amplification effect — the increment of the delay time Δτ s . Thus, the SPP is a transceiver with a temporary separation of the receiving and transmitting operating modes during one period of the superspeeding frequency T s .

Важно подчеркнуть, что в транзисторном СВЧ-автогенераторе СПП пусковой ток Iп в течение приемного интервала превышает граничное значение Iгр практически всего на десятки-сотни мкА. Поэтому для снижения эффекта ударного возбуждения контура СВЧ-АГ и обеспечения высокой чувствительности форма импульсов тока эмиттера в течение приемного интервала должна быть плавно нарастающей от нуля до пускового значения Iп=5-10 мА (см. фиг.3). Далее постоянная составляющая тока эмиттера Iэо (и тока коллектора Iко=Iэо) изменяется синхронно с амплитудой автоколебаний за счет жесткого характера переходного процесса до максимальных значений для данного активного прибора вплоть до установления стационарного режима Iко=180-250 мА. При этом следует подчеркнуть, что стационарные амплитуды Аст и Iэоmах не зависят от величины пускового тока Iп. Необходимо отметить, что среднее значение постоянного тока коллектора Iк ср за период суперизации определяется соотношением τз и τс. Поскольку величина τз регулируется пусковым током Iп, то оказывается, что регулировка среднего тока Iк ср вызывает соответствующее изменение пускового тока СВЧ-автогенератора. Например, при увеличении среднего тока Iк ср нарастает пусковой ток Iп, что приводит к уменьшению времени задержки τз, увеличению длительности радиоимпульсов τи и снижению чувствительности. При уменьшении среднего тока Iк ср процесс идет в обратном направлении. Таким образом, стабилизация Iк ср позволяет стабилизировать τз чувствительность и полосу пропускания в приемном режиме, а также длительность и мощность излучаемых радиоимпульсов СПП τи. Соответственно выбор длительности суперирующих импульсов τс позволяет оптимизировать соотношение чувствительности и излучаемой средней мощности СПП [1].It is important to emphasize that in the transistor microwave oscillator SPP, the starting current I p during the receiving interval exceeds the boundary value of I g by almost only tens to hundreds of microamps. Therefore, to reduce the effect of shock excitation of the microwave-AG circuit and ensure high sensitivity, the shape of the emitter current pulses during the receiving interval should gradually increase from zero to the starting value I p = 5-10 mA (see Fig. 3). Further, the constant component of the emitter current I eo (and the collector current I ko = I eo ) changes synchronously with the amplitude of self-oscillations due to the hard nature of the transient process to the maximum values for this active device until the stationary mode I ko = 180-250 mA is established. It should be emphasized that the stationary amplitudes A st and I emax do not depend on the value of the starting current I p . It should be noted that the average value of the collector direct current I to cf for the period of superization is determined by the ratio of τ s and τ s . Since the value of τ s is regulated by the starting current I p , it turns out that adjusting the average current I to cp causes a corresponding change in the starting current of the microwave oscillator. For example, by increasing the average current I increases to cf. inrush current I n, which leads to a reduction of the delay time τ, τ radio pulse duration increase and decrease and the sensitivity. As the average current I k c decreases, the process goes in the opposite direction. Thus, the stabilization of I to sr allows one to stabilize τ s sensitivity and bandwidth in the receiving mode, as well as the duration and power of the emitted SPP radio pulses τ and . Accordingly, the choice of the duration of superimposing pulses τ s allows us to optimize the ratio of sensitivity and radiated average power of the SPP [1].

Таким образом, стабилизатор среднего тока Iк ср - 2 СВЧ-автогенератора - 6 является важным узлом СПП. При нарастании тока Iк ср под действием дестабилизирующих факторов регулирующий транзистор будет уменьшать ток базы СВЧ-транзистора - 6, возвращая к заданному значению величину тока Iк ср. При уменьшении тока Iк ср процесс стабилизации идет в обратном направлении. Необходимо подчеркнуть, что введение стабилизатора тока существенно облегчает настройку приемопередатчика в условиях производства, поскольку величина тока остается оптимальной при всех режимах итерационной регулировки устройства.Thus, the average current stabilizer I to sr - 2 of the microwave oscillator - 6 is an important node of the SPP. With increasing current I to cf under the influence of destabilizing factors, the control transistor will reduce the base current of the microwave transistor - 6, returning the current value I to cf to the set value. With a decrease in current I to cf, the stabilization process goes in the opposite direction. It must be emphasized that the introduction of a current stabilizer greatly facilitates the configuration of the transceiver in the production environment, since the current value remains optimal for all iterative adjustment modes of the device.

Введение в структуру СПП стабилизатора напряжения - 3 источника питания - 1 связано с необходимостью обеспечения стабильности несущей частоты СВЧ-автогенератора СПП в диапазоне f0=1680±5 МГц.Introduction to the structure of the SPP voltage stabilizer - 3 power sources - 1 is associated with the need to ensure stability of the carrier frequency of the microwave oscillator SPP in the range f 0 = 1680 ± 5 MHz.

Генератор суперирующего напряжения - 4 (ГСН) вырабатывает видеоимпульсы с частотой порядка 800 кГц, управляющие непосредственно работой СВЧ-автогенератора (фиг.3). Практически эти импульсы формируются с помощью цепочки прямосмещенных диодов (см. патент №50682), либо с помощью эмиттерного повторителя включенного на выходе ГСН (см. патент РФ №93546) обеспечивающих его низкое дифференциальное выходное сопротивление.The super-voltage generator - 4 (GOS) generates video pulses with a frequency of about 800 kHz that directly control the operation of the microwave oscillator (Fig. 3). In practice, these pulses are generated using a chain of directly biased diodes (see patent No. 50682), or using an emitter follower connected to the output of the GOS (see RF patent No. 93546) providing its low differential output impedance.

Инерционная цепь автосмещения - 5 необходима для повышения стабильности работы СВЧ-автогенератора - 6 и обеспечения режима работы с «ответной паузой» при измерении дальности в составе системы радиозондирования (см. патент РФ №2214614).The inertial auto-bias circuit - 5 is necessary to increase the stability of the microwave oscillator - 6 and to ensure the mode of operation with a “response pause” when measuring range as part of a radio sounding system (see RF patent No. 2214614).

Реальная амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) колебательной системы СВЧ-АГ модуля кроме основного резонанса на частоте f0 имеет паразитные резонансы на частотах fi, 2f0, fK (см. фиг.6) за счет влияния выводов питания и управления СВЧ-АГ. Поэтому применение современных широкополосных СВЧ транзисторов с большим коэффициентом усиления, что необходимо для реализации жесткого переходного режима в СПП, может вызвать возникновение автоколебаний на паразитных частотах fi, 2f0, fK и нарушить нормальную работу СПП. На фиг.6 участки АЧХ превышающие уровень штрих-пунктирной линии показывают возможность возникновения на этих частотах паразитных автоколебаний. Для предотвращения паразитных резонансов в СВЧ-модуль дополнительно введены блокировочные микрополосковые линии (МПЛ) длиной L=λ/4 и с волновым сопротивлением 80 Ом выполняющие роль высокочастотных блокировочных дросселей; МПЛ длиной L=λ/4 W1, W4, W11 с волновым сопротивлением 25 Ом (см. фиг.4, 5) выполняющие роль дополнительных блокировочных элементов с емкостным характером сопротивления - высокочастотных конденсаторов, снижающих влияние выводов питания и управления СВЧ-АГ. С другой стороны это позволяет также уменьшить эквивалентную шумовую полосу контура СПП и повысить его чувствительность. В целом введение МПЛ W1, W4, W10 и W11 позволяет повысить стабильность работы и чувствительность СПП, упростить технологию настройки в процессе производства. На фиг.7 изображена АЧХ колебательной системы СВЧ-модуля в которой паразитные резонансы на частотах fi, 2f0, fK подавлены дополнительными блокировочными элементами МПЛ W1, W4, W10, W11. МПЛ W5 выполняет роль линии связи СВЧ-модуля - 6 с полосовым фильтром - ПФ и приемопередающей антенной - 7. Разомкнутые на конце МПЛ W6, W7, W8 с волновым сопротивлением 25 Ом выполняют роль микрополосковых резонаторо СВЧ-модуля. МПЛ W2, W3, W9 длиной L=λ/4 и волновым сопротивлением 80 Ом выполняют роль блокировочных дросселей.The real amplitude-frequency characteristic (AFC) of the oscillatory system of the microwave-AG module, in addition to the main resonance at the frequency f 0, has spurious resonances at frequencies f i , 2f 0 , f K (see Fig. 6) due to the influence of the power and microwave control leads AH. Therefore, the use of modern broadband microwave transistors with a high gain, which is necessary for the implementation of a hard transitional regime in an SPD, can cause self-oscillations at spurious frequencies f i , 2f 0 , f K and disrupt the normal operation of the SPP. In Fig.6, the frequency response sections exceeding the level of the dash-dotted line show the possibility of spurious self-oscillations at these frequencies. In order to prevent spurious resonances, interlocking microstrip lines (MPL) with a length of L = λ / 4 and with a wave impedance of 80 Ω acting as high-frequency interlocking chokes are additionally introduced into the microwave module; MPL length L = λ / 4 W1, W4, W11 with a wave impedance of 25 Ohms (see Fig. 4, 5) acting as additional blocking elements with a capacitive nature of resistance - high-frequency capacitors that reduce the influence of power and control leads of microwave-AG. On the other hand, this also makes it possible to reduce the equivalent noise band of the SPP loop and increase its sensitivity. In general, the introduction of the MPL W1, W4, W10 and W11 allows you to increase the stability of the work and the sensitivity of the SPP, to simplify the tuning technology in the production process. Figure 7 shows the frequency response of the oscillatory system of the microwave module in which stray resonances at frequencies f i , 2f 0 , f K are suppressed by additional blocking elements of the MPL W1, W4, W10, W11. MPL W5 serves as the communication line of the microwave module - 6 with a bandpass filter - PF and transceiver antenna - 7. Opened at the end of the MPL W6, W7, W8 with a wave impedance of 25 Ohms act as microstrip resonators of the microwave module. MPL W2, W3, W9 with a length of L = λ / 4 and a wave impedance of 80 Ohms act as blocking chokes.

Указанные узлы принципиальной электрической схемы могут быть выполнены на следующих электрорадиоэлементах: VT1 - СВЧ-транзистор типа КТ637А, BFG 235А, BFG 135А (см. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большой мощности.: Справочник - 3-е изд.; Под ред. А.В.Голомедова. М.: КУбК-а, 1995 г. стр.406-407.; конденсаторы C1, С2, С3 безвыводные, типа К10-47 В (см. Справочная книга радиолюбителя-конструктора, под ред. П.И.Чистякова, М, Р и С, 1990, стр.403); микрополосковые линии W1-W11 могут быть рассчитаны и изготовлены по технологии печатного монтажа (см. Справочник по элементам полосковой техники, под ред. А.Л.Фильдштейна, М, Связь, 1979, стр.20); безвыводные резисторы R1, R2 типа Р1-12 (см. Справочная книга радиолюбителя-конструктора, под ред. П.И. Чистякова, М, Радио и Связь, 1990, стр.381).The indicated nodes of the electrical circuit diagram can be performed on the following radio electronic elements: VT1 - microwave transistor type KT637A, BFG 235A, BFG 135A (see Semiconductor devices. Transistors of medium and high power .: Reference - 3rd ed.; Ed. A .V. Golomedova. M.: KUBK-a, 1995, pp. 40-40-407 .; capacitors C1, C2, C3 lead-free, type K10-47 V (see. Reference book of the amateur radio designer, edited by P.I. .Chistyakova, M, P and S, 1990, p. 403); microstrip lines W1-W11 can be designed and manufactured using printed circuit technology (see the Reference ntam strip technology, under the editorship of A.L. Fildshtein, M, Communication, 1979, p. 20); lead-out resistors R1, R2, type P1-12 (see The reference book of the amateur radio designer, under the editorship of P.I. Chistyakov , M, Radio and Communications, 1990, p. 381).

Для упрощения процедуры окончательной настройки, СВЧ-модуля подключают к радиоблоку с которым осуществляется его предварительная настройка. Настройка СВЧ-модуля осуществляется на лабораторном стенде с волновым сопротивлением 500 м нагруженном на стандартную нагрузку. МПЛ W6, W7, W8 имеют волновое сопротивление 250 м и выполняют роль микрополосковых резонаторо СВЧ-модуля. МПЛ W2, W3, W9 длиной L=λ/4 и волновым сопротивлением 80 Ом играют роль блокировочных дросселей.To simplify the final setup procedure, the microwave module is connected to the radio unit with which it is pre-configured. The microwave module is tuned on a laboratory bench with a wave impedance of 500 m loaded to a standard load. MPL W6, W7, W8 have a wave impedance of 250 m and play the role of microstrip resonator microwave module. MPL W2, W3, W9 length L = λ / 4 and a wave impedance of 80 Ohms play the role of blocking chokes.

Основными выходными параметрами, контролируемыми при настройке СПП являются: частота излучения СПП; выходная мощность; чувствительность к запросному сигналу; совмещение частот приема и передачи (излучения). Принципиально для нормального функционирования СПП требуется подобрать длины МПЛ W6 в цепи эмиттера, W7 в цепи коллектора, W8 в цепи базы СВЧ-транзистора WT1 при которых достигается оптимальное соотношение активной нагрузки и величины обратной связи в СВЧ-модуля необходимые для осуществления сверхрегенеративного режима работы СПП на рабочей частоте. Рабочая частота СВЧ-АГ определяется длиной МПЛ W6, W7, W8. Увеличение длины любой МПЛ приводит к монотонному уменьшению частоты излучения. Однако изменение длины любой МПЛ приводит одновременно к изменению величины обратной связи в СВЧ-АГ и активной нагрузки. Поэтому процесс настройки имеет итерационный характер. Величина нагрузки СВЧ-АГ определяется местом подключения выхода СВЧ к МПЛ в цепи коллектора W7. Наиболее существенное влияние на работу СПП оказывает МПЛ W8, включенной в цепи базы, поскольку она в значительной степени определяет величину обратной связи в СВЧ-модуле. Увеличение ее длины (при условии L<λ/4 приводит к увеличению коэффициента обратной связи, повышению усиления и чувствительности. МПЛ W6 в цепи эмиттера влияет на величину обратной связи и смещение частоты приема относительно частоты излучения.The main output parameters that are monitored during the setup of the SPP are: the radiation frequency of the SPP; output power; sensitivity to the interrogation signal; combination of frequencies of reception and transmission (radiation). Essentially for the normal operation of the SPP, it is necessary to select the lengths of the MPL W6 in the emitter circuit, W7 in the collector circuit, W8 in the base circuit of the microwave transistor WT1 at which the optimal ratio of the active load and the feedback value in the microwave module is achieved, which are necessary for the super-regenerative operation of the SPP on operating frequency. The operating frequency of the microwave AG is determined by the length of the MPL W6, W7, W8. An increase in the length of any MPL leads to a monotonic decrease in the radiation frequency. However, a change in the length of any MPL simultaneously leads to a change in the magnitude of the feedback in the microwave AG and the active load. Therefore, the configuration process has an iterative nature. The magnitude of the microwave-AG load is determined by the connection point of the microwave output to the MPL in the collector circuit W7. The most significant effect on the operation of the SPP is provided by the W8 MPL included in the base circuit, since it largely determines the feedback value in the microwave module. An increase in its length (under the condition L <λ / 4 leads to an increase in the feedback coefficient, an increase in the gain and sensitivity. MPL W6 in the emitter circuit affects the feedback value and the shift in the reception frequency relative to the radiation frequency.

Собственно работа СПП в составе радиотехнической системы подробно описана в упомянутых выше патентах РФ этого же автора и поэтому в описании данной заявки не повторяется.Actually the work of the NGN as part of the radio system is described in detail in the above patents of the Russian Federation by the same author and therefore is not repeated in the description of this application.

Разработка конструкции и технологии производства СПП на современных СВЧ-транзисторах по рекомендациям данной заявки позволила обеспечить его чувствительность на уровне минус 95÷100 дБ/Вт при средней мощности излучения 250÷350 мВт и к.п.д. не менее 35%. Данный приемопередатчик АРЗ обеспечивает точное измерение наклонной дальности наземной РЛС до 250-300 км с погрешностью не хуже ±15 м, при малом уровне запросной мощности наземной РЛС. Так импульсная мощность передатчика РЛС составляет 200 Вт, средняя - 0,2 Вт. Передача телеметрических сигналов АРЗ осуществляется путем частотной или фазовой модуляции суперирующих импульсов, т.е на одной несущей частоте осуществляется измерение всех координат АРЗ: угол места, азимут, дальность и осуществляется передача телеметрических сигналов метеорологических величин. В конечном счете применение СПП позволяет значительно снизить затраты на получение аэрологической информации на сети Росгидромета РФ.The development of the design and production technology of SPFs on modern microwave transistors according to the recommendations of this application made it possible to ensure its sensitivity at the level of minus 95 ÷ 100 dB / W with an average radiation power of 250 ÷ 350 mW and efficiency not less than 35%. This ARZ transceiver provides accurate measurement of the slant range of a ground radar up to 250-300 km with an accuracy of at least ± 15 m, with a low level of request power of the ground radar. So the pulse power of the radar transmitter is 200 watts, the average is 0.2 watts. ARZ telemetry signals are transmitted by frequency or phase modulation of superimposing pulses, i.e. at one carrier frequency all ARZ coordinates are measured: elevation, azimuth, range and telemetry signals of meteorological quantities are transmitted. Ultimately, the use of NGN can significantly reduce the cost of obtaining aerological information on the Roshydromet network of the Russian Federation.

ЛитератураLiterature

1. Иванов В.Э., Фридзон М.Б., Ессяк С.П. «Радиозондирование атмосферы. Технические и метрологические аспекты разработки и применения радиозондовых измерительных средств», под ред. В.Э.Иванова. Екатеринбург. УрО РАН. 2004. 596 с. ISBN 5-7691-1513-0. (см. стр.551-554).1. Ivanov V.E., Fridzon M.B., Yesyak S.P. “Radio sounding of the atmosphere. Technical and metrological aspects of the development and application of radiosonde measuring instruments ”, ed. V.E. Ivanova. Yekaterinburg. UrB RAS. 2004.596 s. ISBN 5-7691-1513-0. (see pages 551-554).

2. Сверхрегенераторы. М.К.Белкин Г.И.Кравченко Ю.Г.Скоробутов Б.А.Стрюков; Под редакцией М.К.Белкина. - М.: Радио и связь, 1983.-248 с, ил.2. Superregenerators. M.K. Belkin G.I. Kravchenko Yu.G. Skorobutov B.A. Stryukov; Edited by M.K.Belkin. - M .: Radio and communications, 1983.- 248 s, ill.

Claims (3)

1. Сверхрегенеративный приемопередатчик аэрологического радиозонда, содержащий генератор суперирующего напряжения, источник питания с нулевой шиной, сверхвысокочастотный (СВЧ) модуль, стабилизатор напряжения питания, приемопередающую антенну, отличающийся тем, что дополнительно введены стабилизатор тока СВЧ-модуля, инерционная цепь автосмещения, вход модуляции через генератор суперирующего напряжения и инерционную цепь автосмещения соединен с первым выходом стабилизатора среднего тока СВЧ-модуля, выход которого соединен с входом/выходом приемопередающей антенны, выход источника питания соединен с входом стабилизатора напряжения питания, первый выход которого соединен со стабилизатором среднего тока СВЧ-модуля, второй выход соединен с шиной питания генератора суперирующего напряжения, второй выход стабилизатора среднего тока соединен с шиной питания СВЧ-модуля.1. The superregenerative transceiver of the aerological radiosonde containing a super-voltage generator, a power supply with a zero bus, a microwave (microwave) module, a voltage regulator, a transceiver antenna, characterized in that a microwave current stabilizer, an inertial auto-bias circuit, and a modulation input are introduced through a super-voltage generator and an inertial auto-bias circuit connected to the first output of the mid-current stabilizer of the microwave module, the output of which is connected to the input / in by the output of the transceiver antenna, the output of the power source is connected to the input of the voltage regulator, the first output of which is connected to the mid-current stabilizer of the microwave module, the second output is connected to the power bus of the super-voltage generator, the second output of the middle current stabilizer is connected to the power bus of the microwave module. 2. Сверхрегенеративный приемопередатчик аэрологического радиозонда по п.1, отличающийся тем, что СВЧ-модуль сверхрегенеративного приемопередатчика аэрологического радиозонда содержит СВЧ-транзистор, первую-одиннадцатую микрополосковые линии, первый-третий конденсаторы, первый и второй резисторы, вход управления СВЧ-модуля, шину питания и нулевую шину, при этом параллельно входу управления подключен второй конденсатор, вход управления через последовательно соединенные десятую и девятую микрополосковые линии соединен с базой СВЧ-транзистора, база которого также соединена с одним концом восьмой микрополосковой линии, второй конец которой ни с чем не соединен; общая точка десятой и девятой микрополосковых линий соединена с одним концом одиннадцатой микрополосковой линии, второй конец которой также ни с чем не соединен; эмиттер СВЧ-транзистора соединен последовательной цепью, состоящей из второй микрополосковой линии, параллельно включенных первого резистора и первого конденсатора с нулевой шиной, дополнительно эмиттер соединен с одним концом шестой микрополосковой линии, второй конец которой также ни с чем не соединен, а общая точка соединения второй микрополосковой линии, первого резистора и первого конденсатора соединена с одним концом первой микрополосковой линии, второй конец которой также ни с чем не соединен; коллектор СВЧ-транзистора соединен с первыми концами третьей и седьмой микрополосковых линий, через отвод от седьмой микрополосковой линии и последовательно включенной пятой микрополосковой линии соединен с входом/выходом СВЧ-модуля, второй конец седьмой микрополосковой линии также ни с чем не соединен; коллектор СВЧ-транзистора через третью микрополосковую линию соединен с одним концом четвертой микрополосковой линии, второй конец которой также ни с чем не соединен, и с выходом фильтра нижних частот, состоящего из третьего конденсатора и второго резистора, вход этого фильтра через второй резистор соединен с шиной питания Ек.2. The superregenerative transceiver of the aerological radiosonde according to claim 1, characterized in that the microwave module of the superregenerative transceiver of the aerological radiosonde contains a microwave transistor, a first to eleventh microstrip lines, first to third capacitors, first and second resistors, a microwave module control input, a bus power supply and zero bus, in this case, a second capacitor is connected parallel to the control input, the control input is connected through the tenth and ninth microstrip lines in series with the microwave trans a zistor, the base of which is also connected to one end of the eighth microstrip line, the second end of which is not connected to anything; the common point of the tenth and ninth microstrip lines is connected to one end of the eleventh microstrip line, the second end of which is also not connected to anything; the emitter of the microwave transistor is connected by a serial circuit consisting of a second microstrip line, a first resistor and a first capacitor with a zero bus connected in parallel, an additional emitter is connected to one end of the sixth microstrip line, the second end of which is also not connected to anything, and the common connection point is the second a microstrip line, a first resistor and a first capacitor are connected to one end of the first microstrip line, the second end of which is also not connected to anything; the collector of the microwave transistor is connected to the first ends of the third and seventh microstrip lines, through the tap from the seventh microstrip line and the fifth microstrip line connected in series to the input / output of the microwave module, the second end of the seventh microstrip line is also not connected to anything; the collector of the microwave transistor through the third microstrip line is connected to one end of the fourth microstrip line, the second end of which is also not connected to anything, and to the output of the low-pass filter, consisting of the third capacitor and the second resistor, the input of this filter through the second resistor is connected to the bus Nutrition Ek. 3. Сверхрегенеративный приемопередатчик аэрологического радиозонда по п.2, отличающийся тем, что СВЧ-модуль содержит полосовой СВЧ-фильтр, включенный между отводом седьмой микрополосковой линии и пятой микрополосковой линии. 3. The ultra-regenerative aerological radiosonde transceiver according to claim 2, characterized in that the microwave module comprises a microwave bandpass filter included between the outlet of the seventh microstrip line and the fifth microstrip line.
RU2010131976/09U 2010-07-29 2010-07-29 SUPERREGERATIVE TRANSMITTER OF AEROLOGICAL RADIO PROBE RU104326U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010131976/09U RU104326U1 (en) 2010-07-29 2010-07-29 SUPERREGERATIVE TRANSMITTER OF AEROLOGICAL RADIO PROBE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010131976/09U RU104326U1 (en) 2010-07-29 2010-07-29 SUPERREGERATIVE TRANSMITTER OF AEROLOGICAL RADIO PROBE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU104326U1 true RU104326U1 (en) 2011-05-10

Family

ID=44733162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010131976/09U RU104326U1 (en) 2010-07-29 2010-07-29 SUPERREGERATIVE TRANSMITTER OF AEROLOGICAL RADIO PROBE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU104326U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470323C1 (en) * 2011-09-14 2012-12-20 Вячеслав Элизбарович Иванов Method of adjusting output parameters of superregenerative transceiver of radiosonde
RU2785585C1 (en) * 2022-09-29 2022-12-09 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ОРТИКС" Navigational aerological radiosonde with saw cavity transmitter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2470323C1 (en) * 2011-09-14 2012-12-20 Вячеслав Элизбарович Иванов Method of adjusting output parameters of superregenerative transceiver of radiosonde
RU2785585C1 (en) * 2022-09-29 2022-12-09 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ОРТИКС" Navigational aerological radiosonde with saw cavity transmitter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6690247B2 (en) Nonlinear transmission line waveform generator having an input voltage matched to the C/V characteristic of the transmission line
KR101935170B1 (en) System and method for a voltage controlled oscillator
US9537447B2 (en) System and method for a voltage controlled oscillator
RU2345379C1 (en) Vhf module of superregenerative transceiver of radiosonde
US20170170834A1 (en) Local oscilator distribution and phase shifting circuits
RU104326U1 (en) SUPERREGERATIVE TRANSMITTER OF AEROLOGICAL RADIO PROBE
CN106992762B (en) Amplifier and its control method and signal processing system
US8160118B2 (en) UWB dual burst transmit driver
RU166135U1 (en) SUPERREGERATIVE AEROLOGICAL RADIO PROBE TRANSMITTER WITH A HIGH-QUALITY RESONATOR
EA024148B1 (en) Superregenerative transceiver for aerological radiosonde
JP4591592B2 (en) Modulation signal generation circuit, transmission / reception module, and radar apparatus
US4048567A (en) Broad band microwave receiver gain calibrator
RU2784448C1 (en) Aerologic radio-probe with increased operational characteristics
RU67729U1 (en) OUTPUT CASCADE OF THE MICROWAVE GENERATOR OF THE SUPERREGERATIVE RADIO PROBE TRANSMITTER
Landsberg et al. A 234–248 GHz power efficient fundamental VCO using 32 nm CMOS SOI technology
RU2470323C1 (en) Method of adjusting output parameters of superregenerative transceiver of radiosonde
RU2291467C2 (en) Super regenerative transceiver
RU2212090C1 (en) High-stability microwave pulse transmitter
Schulz et al. Design of a switched injection-locked oscillator as an active backscatter transponder for a 2.45 GHz FMCW radar system
RU2172965C1 (en) Superregenerative transceiver
RU56001U1 (en) AEROLOGICAL RADIO PROBE TRANSMITTER
RU50682U1 (en) SUPERREGERATIVE RECEIVER
JP2006292651A (en) Modulation signal generating circuit, transceiver module and radar system
Zahabi et al. 2.4 GHz super-regeneration amplifier with degenerative quenching technique for RF-pulse width transceiver
RU49283U1 (en) SUPERREGERATIVE RECEIVER WITH COMBINATION OF RECEIVING AND TRANSMISSION FREQUENCIES

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110730