RU1786635C

RU1786635C - Способ перестройки частоты генератора со сложением мощностей в общей резонансной системе двух лавинно-пролетных диодов с близкими импедансами

Info

Publication number: RU1786635C
Application number: SU904775903A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Никитин; Сергей Александрович Кудряшов; Александр Степанович Шаповалов
Original assignee: Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском государственном университете
Priority date: 1990-01-02
Filing date: 1990-01-02
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Изобретение относитс к электронике СВЧ и может быть использовано дл элект- рической перестройки в генераторах со сложением мощностей синхронизированных по СВЧ лавинно-пролетных диодов раз-1 личного назначени . Сущность изобретени заключаетс в том, что в генераторе;, выполненном на двух лавинно-пролетных диодах с близкими импедансами, синхронизирован- у ных по СВЧ,со сложением мощностей в общей резонансной системе дл электрической перестройки частоты посредством изменени - тока смещени каждого из диодов с целью расширени полосы перестройки при уменьшений неравномерности ЙёМч й ньГ выходной мощности, подбором коэффициентов св зи диода с общей резонансной системой добиваютс противоположных знаков зависимости генерируемой частоты от тока смещени обоих диодов. Полоса перестройки частоты генератора подобным способом шире, чем при известных, на сегодн способах. Перестройка осуществл ет-: с изменением тока фиксированном подобранном коэффициенте св зи каждого из диодов с общей резонансной системой. а

Description

Изобретение относитс к электронике СВЧ и может быть использовано дл электрической перестройки в генераторах на лавинно-пролетных диодах (ГЛПД) различного назначени .. . :

Известен способ перестройки частоты генераторов на ЛПД с кспсльзовзнием ферромагнитного сферического резонатора, служащего настроечным элеме.-том, резонансна частота которого измен етс с помощью электромагнита. Применение тахого резонатора дл управлени частстой прибора привлекательно из-за широкого диапазона перестройки, линейности ее и большой величины собственной добротности элемента перестройки. Вместе с тем перестройка частоты с помощью ЖИГ инерционна, требует применени электромагнита с мощным источником питани и используетс , как правило, в диодныхтене- раторах.

Известен также способ электрической перестройки многодиодного генератора напр жением с помощью варактора.

Суть его заключаетс в следующем: один из четырех активных диодов §айен еҐ- с варактором, реактивность которого изме- н етс в зависимости от величины приложенного к нему напр жени . При подаче от источника питани номинальных напр жени (Токов) на активные диоды ц варактор путем изменени величины управл ющего напр жени на последнем осущё ствл етс перестройка частоты генератора в целом..

Ч| 00

сь

ON О)

ел

Основным.недостатком данного способа электрической перестройки вл етс снижение уровн амплитуды выходного сигнала по крайней мере на три децибела за счёт шунтирующего Эффекта, вызванного включением варактора непосредственно в

.контур генератора.

Цзвестен также способ перестройкича; стоты ко лебаний/автогенёратрра напр же- нием. Дл эт6й цели используют один из двух (или четырех)акти вных элементов-дио- дов, расположенных в поперечной плоскости полости пр моугольного врлноводн ого резистора, -в качестве управл ющего эле-: мента, реактивность которого измен етс

при изменении в елич ины приложенно го напр жени . При этом максимальна полоса перестройки, частоты колебаний автогенёратора составл ла 6 МГц/при изменений, напр жени питани диода Ганна от 7,5 до 11 В, Недостатки данного способа - нали-.

чие перепада мощности выходного сигнала

. и узка полоса перестройки частоты колебаний . .... -. - ; ... ;/ .... .

Наиболее близок к предлагаемому способ , электрической перестройки частоты од нодйодного генератора на ЛПД путём измерени тока питани диода (Тагёр А.С., Ходневич А.Д. Генераторы на лавинно-про- летном диоде с электрической перестройкой частоты и многодйодные генераторы. Радиотехника и электроника, т.XIV, вып.3, 1969, с.510-515). ;: : . . ..:. Способ осуществл етс следующим об-/

.. разом. При изменении тока питани ЛПД

измен етс емкбсть р-п-перехода, а также

угол пролета носителей в запорном слрё-частота генерации отслеживает за изменени1

ем. тока. Так как амплитуда ГЛПД

определ етс при заданных параметрах р-.

п-перехода полн ым затуханием контура генератора или при заданных потер х диода- .параметром нагрузки g RM/Rs (-Rs - сопротивление потерь ЛПД, RH - сопротивление

полезной нагрузки), то от этих параметров будет зависеть электрическа перестройка частоты. При оптималь.ных значени х параметра нагрузки, лежащих обычно в преде- лах 0,1-1,1 перестройка генераторов диапазона 3 см при отношении рабочего тока к характеристическому пор дка 0,3 и меньше составл ет несколько единиц мегагерц при крутизне перестройки 1--1.5 МГц/мА.

Недостатком данного способа электрической перестройки частоты вл етс перепад амплитуды выходного сигнала более чем на три децибела в столь узкой полосе перестройки.

Целью изобретени вл етс расшире- ние полосы перестройки при уменьшении неравномерности величины выходной мощности ..

Поставленна цель достигаетс тем, что с.по соб перестройки частоты генератора со сложением мощностей в общей резонансной системе двух ЛПД с.близкими импедан- сами заключаетс в изменении тока смещени в синхронизированных по СВЧ диодах. Подбор св зи каждого диода с резонансной системой изменением величин коэффициентов св зи с резонансной системой обеспечивает противоположные знаки зависимости генерируемой частоты от тока смещени обоих диодов. . В научно-технической и патентной литературе неизвестен способ перестройки час- тоты путем. изменени .величин коэффициентов св зи. Таким образом, за в- л ёмый способ .соответствует критерию су- щественное отличие. - . - Способ осуществл ют следующим об: разом. Включают источники тока первого и второго диодов, измен ют токи и нагрузки каждого из диодов, устанавливают противо- положные зависимости от частоты генера- ций от направлени изменени токов, т.е. при увеличении, например, тока первого ди- ода (при фиксированном токе второго) частота генерации уменьшаетс , а при уменьшений тока второго диода (при фиксированном токе первого) она продолжает из- мен тьс в том/же направлении. При этом полоса перестройки/ частоты генератора практически увеличиваетс в два ра за по сравнению с полосой перестройки одноди- одного генератора. Изменение полосы пе- рестройки частоты и уровн выходной мощности сигнала проведено на двухдиод- ном генераторе коаксиально-волноводной конструкции. При изменении тока первого диода от 400 до 500 мА при фиксированном токе первого 600 мА полоса перестройки частоты составила пор дка 35 МГц. Затем был зафиксирбван ток первого диода (Н 500мА), а ток второго измен лс от 600 : до 410 мА. Полоса перестройки достигала 30

МГц и более. . ..... ;.. . ..

Таким образом, обща полоса электрической перестройки частоты данным способом составила 65 МГц и более. Кроме того, перестройка непрерывна, а перепад мощ- ности не превышал 4 дБ.

Интервал полосы перестройки частоты генератора способом изменени токов питани диодов оценивают по анализатору спектра вблизи границы срыва монохроматичности выходного сигнала.

.Приведенные экспериментальные результаты показывают перспективность предложенного способа и факт расширени полосы перестройки при уменьшении неравномерности величины в ыходной мощности в многодиодных генераторах СВЧ. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и Способ перестройки частоты генератора со сложением-мощностей в общей резонансной .системе двух лавинно-пролетных диодов с близкими ймпедансами, заключа0

ющийс в изменении тока смещени .синхронизированных по СВЧ диодов и подбор св зи каждого диода с резонансной системой , о т л и ч а ю щи и с тем, что, с целью расширени полосьГпёрест ройки при уменьшении неравномерности величины выходной мощности, изменением величин коэффициентов св зи с резонансной системой обеспечивают противоположные знаки зависимости генерируемой частоты от тока смещен:и дл обоих диодов.