RU1810982C - Generator - Google Patents

Generator

Info

Publication number
RU1810982C
RU1810982C SU914930772A SU4930772A RU1810982C RU 1810982 C RU1810982 C RU 1810982C SU 914930772 A SU914930772 A SU 914930772A SU 4930772 A SU4930772 A SU 4930772A RU 1810982 C RU1810982 C RU 1810982C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
disks
dielectric
frequencies
mirror
frequency
Prior art date
Application number
SU914930772A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Харьковский
Original Assignee
Институт радиофизики и электроники АН УССР
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 Институт радиофизики и электроники АН УССР filed Critical Институт радиофизики и электроники АН УССР
Priority to SU914930772A priority Critical patent/RU1810982C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1810982C publication Critical patent/RU1810982C/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к электронике СВЧ и может быть применено дл  создани  радиоприемных и радиопередающих устройств миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов длин волн. Генератор содержащий открытый резонатор с металлическим зеркалом 1 и двум  диэлектрическими полудисками, по крайней мере под одним из которых (например, под полудиском 2), размещены два пр моугольных отверсти  4 и 5 в зеркале 1 с полупроводниковыми диодами 6 и 7 и короткоз амыкател ми 8 и 9. Имеетс  диэлектрический волновод 10 дл  вывода энергии. С целью обеспечени  двух- частотного режима генерации близколежа- щих частот рассто ние между серединами полудисков выбрано равным 1/10 длины волны в них. Рассто ние между кра ми полудисков регулируетс . Вывод энергии может быть осуществлен с помощью двух пр моугольных металлических волноводов 13 и 14, каждый из которых св зан с резонатором чер.ез соответствующую щель св зи 11 и 12, что обеспечивает раздельный вывод двух сигналов разных частот по двум каналам . 1 з.п,ф-лы, 4 ил. СПThe invention relates to microwave electronics and can be used to create radio and radio transmitting devices of the millimeter and submillimeter wavelength ranges. A generator containing an open resonator with a metal mirror 1 and two dielectric semi-disks, at least one of which (for example, under a semi-disk 2), has two rectangular holes 4 and 5 in the mirror 1 with semiconductor diodes 6 and 7 and short-circuit amps 8 and 9. There is a dielectric waveguide 10 for outputting energy. In order to provide a two-frequency regime for generating nearby frequencies, the distance between the midpoints of the half-disks is chosen equal to 1/10 of the wavelength in them. The distance between the edges of the half-discs is adjustable. Energy can be removed using two rectangular metal waveguides 13 and 14, each of which is connected to the resonator through a corresponding communication slot 11 and 12, which provides separate output of two signals of different frequencies on two channels. 1 s.p., f-ly, 4 ill. Joint venture

Description

Фиг4Fig 4

Изобретение относитс  к СВЧ-электро- нике, а именно к полупроводниковым генераторам СВЧ-колебаний, и может быть использовано в спектроскопии, радиолокации , св зи и других област х.The invention relates to microwave electronics, in particular to semiconductor generators of microwave oscillations, and can be used in spectroscopy, radar, communications and other fields.

Цель изобретени  - обеспечение двух- частотного режима генерации близколежа- щих частот, а также раздельного вывода сигналов разной частоты.The purpose of the invention is to provide a two-frequency mode for generating nearby frequencies, as well as to separately output signals of different frequencies.

Положительный эффект в предлагаемом изобретении достигаетс  за счет того, что в системе двух полудисков при выбранном рассто нии I м.ежду их серединами возбуждаютс  на одной частоте f0 четный и нечетный относительно плоскости симметрии системы типы азимутальных колебаний. При расположении полудисков под углом друг к другу и выбранном I происходит междутипова  св зь и перестройка этих колебаний , котора  про вл етс  следующим образом, Во-первых, наблюдаетс  расщепление частоты f0 на fi и h: во-вторых, расщепление п тен полей на зеркале под полудисками на п тна пол  с соответствующими частотами f i и f2, которое обнаружено впервые. Выполнение в зеркале по крайней мере под одним из полудисков двух пр моугольных отверстий с диодами и короткоза- мыкател ми обеспечивает независимую генерацию одного диода на частоте fi, a другого - на частоте fa, чтЬ невозможно в прототипе. Размещение и под вторым полудиском отверстий с диодами и короткоза- мыкател ми увеличивает мощность генерации на обеих частотах f i и f2. Двухча- стотный сигнал выводитс  диэлектрическим волноводом либо раздел етс  по двум частотным каналам.A positive effect in the present invention is achieved due to the fact that the types of azimuthal oscillations are excited at the same frequency f0 at the same frequency f0 in the system of two half-disks at the same distance f. When the half-disks are positioned at an angle to each other and the selected I, an intertype relationship occurs and these vibrations are rearranged, which is manifested as follows. Firstly, the frequency f0 is split into fi and h: secondly, the spot splitting of the fields on the mirror under the half-disks to a spot on the floor with the corresponding frequencies fi and f2, which was discovered for the first time. Running in the mirror under at least one of the half-disks of two rectangular holes with diodes and short-circuits ensures independent generation of one diode at the frequency fi, and the other at the frequency fa, which is impossible in the prototype. Placing and under the second half-disk of holes with diodes and short circuits increases the lasing power at both frequencies f i and f2. The two-frequency signal is either outputted by a dielectric waveguide or separated by two frequency channels.

, На фиг. 1 изображен схематически генератор с диэлектрическим волноводом дл  вывода энергии; на фиг. 2 - то же (сечение А-А на фиг, 1): на фиг. 3 - то же, вид сверху без. диэлектрического волновода; на фиг. 4 - то же с введенным двухканальным выводом энергии в виде двух пр моугольных металлических волноводов.In FIG. 1 is a schematic illustration of a generator with a dielectric waveguide for outputting energy; in FIG. 2 - the same (section AA in FIG. 1): in FIG. 3 - the same, top view without. dielectric waveguide; in FIG. 4 - the same with the introduced two-channel energy output in the form of two rectangular metal waveguides.

Предлагаемый генератор содержит открытый резонатор с металлическим зеркалом 1 и двум  диэлектрическими полудисками 2 и 3. По крайней мере под одним из них (напри-1 мер, 2) выполнены в зеркале 1 два пр моугольных отверсти  4 и 5 с размещенными в них полупроводниковыми диодами 6 и 7 и короткозамыкател ми 8 и 9, Имеетс  диэлектрический волновод 10 дл  вывода энергии , электромагнитно св занный с полудисками 2 и 3. Диэлектрические полудиски 2 и 3 расположены под углом р друг Ч другу (фиг. 3), предельные значени  которого соответствуют параллельным полудискам (но р & 0) и касающимс  с одной из их сторон, т.е. крайним положени м наклона полудисков друг к другу. При этом рассто ние I между их серединами выбрано из условй  I Ад/10, где Ад - длина волны в диэлектрических полудисках 2 и 3.The proposed generator contains an open resonator with a metal mirror 1 and two dielectric half disks 2 and 3. At least under one of them (for example, 1, 2) two rectangular holes 4 and 5 with semiconductor diodes 6 placed in them are made in the mirror 1 and 7 and short circuits 8 and 9. There is a dielectric waveguide 10 for outputting energy electromagnetically coupled to the half disks 2 and 3. The dielectric half disks 2 and 3 are located at an angle p to each other (Fig. 3), the limiting values of which correspond to parallel half claims (but p & 0) and relating to one of their parties, i.e. extreme tilt positions of the half disks to each other. In this case, the distance I between their midpoints is selected from the conditions I Ad / 10, where Ad is the wavelength in the dielectric half disks 2 and 3.

В генераторе в каждом короткозамыка- теле 8 и 9 могут быть выполнены щели 11 и 12, к которым подключены введенные отрезки пр моугольного волновода 13 и 14.In the generator in each short-circuit switch 8 and 9, slots 11 and 12 can be made, to which the introduced segments of the rectangular waveguide 13 and 14 are connected.

Генератор работает следующим образом .The generator operates as follows.

При подаче напр жени  питани  на по- лупроводниковые диоды б и 7 в системе диэлектрических полудисков 2 и 3, расположенных под углом друг к другу на рассто нии I между их серединами, возбуждаютс  междутиповые колебани , имеющие близWhen the supply voltage is applied to the semiconductor diodes b and 7 in the system of dielectric half disks 2 and 3, located at an angle to each other at a distance I between their midpoints, intertype oscillations are excited, having close

колежащие частоты и расщепленные п тнаalternating frequencies and split spots

их полей на зеркале 1, Эти колебани   вл ютс  результатом междутиповой св зи вблизи совпадени  частот четного и нечетного типов азимутальных колебаний системы диэлектрических полудисков 2 и 3, Диоды 6 и 7 оказываютс  в п тнах полей с разными близколежащими резонансными частотами, что и определ ет генерацию первого диода на одной из этих частот, а второго - на другой. Энерги  двухчастотного сигнала выводитс  диэлектрическим волноводом 10.of their fields on the mirror 1, These oscillations are the result of intertype coupling near the coincidence of the frequencies of the even and odd types of azimuthal oscillations of the system of dielectric semi-disks 2 and 3, Diodes 6 and 7 appear in the spots of fields with different nearby resonant frequencies, which determines the generation the first diode on one of these frequencies, and the second on the other. The energy of the dual frequency signal is output by the dielectric waveguide 10.

Выполнение отверстий с диодами и короткозамыкател ми под полудиском 3 увеличивает генерируемую мощность наMaking holes with diodes and short-circuits under half-disk 3 increases the generated power by

каждой частоте.each frequency.

При выполнении в каждом короткозамыкателе 8 и 9 щелей 11 и 12, к которымWhen performing in each short-circuit breaker 8 and 9 slots 11 and 12, to which

подключены отрезки пр моугольного волповода 13 и 14, обеспечиваетс  раздельныйsegments of the rectangular waveguide 13 and 14 are connected, a separate

вывод сигналов разной частоты.output of signals of different frequencies.

П р и м е р. В св зи с отсутствием работ по исследованию открытых резонаторов с металлическим зеркалом и двум  диэлектрическими полудисками (полудисковые)вблизи точек совпадени  частот их колебаний проведены экспериментальные исследовани  таких режимов. Эксперименты проведены вPRI me R. Due to the lack of research on open resonators with a metal mirror and two dielectric half-disks (half-disks) near the points of coincidence of the frequencies of their vibrations, experimental studies of such modes were carried out. The experiments were carried out in

диапазоне частот 27,0-47,0 ГГц. Использованы полудисковые резонаторы из фторопла- ста-4 с радиусом 39 мм и высотой 7,2 мм.frequency range 27.0-47.0 GHz. Fluoroplast-4 half-disk resonators with a radius of 39 mm and a height of 7.2 mm were used.

При возбуждении системы полудисков внешним генератором со свипированием частоты наблюдаютс  две сетки резонансных частот , соответствующие четному и нечетному относительно плоскости симметрии между полудисками типам азимутальных колебаний. Экспериментально установлено, что при расWhen a half-disk system is excited by an external oscillator with frequency sweeping, two networks of resonant frequencies are observed, which correspond to types of azimuthal oscillations even and odd relative to the plane of symmetry between the half-disks. It was experimentally established that when

сто нии I Ад /10 между полудисками реализуетс  точка совпадени  частот четного n-го колебани  и нечетного (п - 1)-го колебани . Наклон полудисков под углом один к другому (нарушение параллельности их оснований) приводит к междутиповой св зи этих колебаний, котора  про вл етс  следующим образом. Например4 при возбуждении колебаний ЕН40,1,1четныи и ЕНз9,1,1нечетный при I Ад /10 0,5 мм наблюдают два резонансных пика с частотами f 1 40,33 ГГц и h 40,39 ГГц. Каждому пику соответствуют свои п тна пол  на зеркале: с одной стороны под одним полудиском п тно пол , соответствующее ft, под другим - f2, а с другой диаметральной стороны - наоборот .at the point I Ad / 10 between the half-disks, the coincidence point of the frequencies of the even n-th oscillation and the odd (n-1) th oscillation is realized. The inclination of half-disks at an angle to one another (violation of the parallelism of their bases) leads to an inter-type connection of these vibrations, which is manifested as follows. For example, 4 upon excitation of vibrations ЕН40,1,1 even and ЕНз9,1,1 odd at I Ad / 10 0.5 mm, two resonant peaks with frequencies f 1 40.33 GHz and h 40.39 GHz are observed. Each peak has its own spot on the mirror floor: on the one hand, under one half-disk there is a spot corresponding to ft, under the other - f2, and on the other diametral side - vice versa.

Описанна  выше система использовалась в макете генератора, в котором в област х локализации полей одного из полудисков размещались два отверсти  в зеркале с диодами Ганна и короткозамыка- тел ми. При подаче напр жени  питани  на диоды по диэлектрическому волноводу принималс  двухчастотный сигнал с fi 40,33 ГГц и fa .40,39 ГГц с уровнем мощности несколько дес тков милливатт. При выводе энергии по двум металлическим волноводам через щели св зи осуществл лось разделение сигналов по двум частотным каналам. The system described above was used in a mock-up of a generator in which two holes in a mirror with Gunn diodes and short-circuits were located in the field localization fields of one of the half-disks. When a voltage was applied to the diodes through a dielectric waveguide, a two-frequency signal was received with fi 40.33 GHz and fa .40.39 GHz with a power level of several tens of milliwatts. When energy was removed through two metal waveguides through the communication slots, signals were separated by two frequency channels.

Создание генератора с двум  полудисками , выбор их взаимного расположени  обеспечивают устойчивую двухчастотную генерацию с близколежащими частотами, что невозможно в прототипе. При этом в предлагаемом генераторе имеетс  возможность раздел ть генерируемые частоты поThe creation of a generator with two half-disks, the choice of their mutual arrangement provide stable two-frequency generation with near-frequency frequencies, which is not possible in the prototype. Moreover, in the proposed generator, it is possible to separate the generated frequencies according to

двум.каналам с одинаковым уровнем мощ ности. Важным достоинством предлагаемого генератора  вл етс  использование квазиоптического открытого резонатора. что перспективно дл  коротковолновой части миллиметрового диапазона. Использование диэлектрических волновода и резонатора позвол ют изготавливать генератор методами гибридно-интегральной технологии, что создает возможность массового производства при сравнительно низкой стоимости.two channels with the same power level. An important advantage of the proposed generator is the use of a quasi-optical open resonator. which is promising for the short-wave part of the millimeter range. The use of a dielectric waveguide and a resonator allows the generator to be manufactured using hybrid integrated technology methods, which creates the possibility of mass production at a relatively low cost.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Генератор, содержащий открытый резонатор , на металлическом зеркале которого пр моугольными основани ми установлены два диэлектрических полудиска, по крайней мере под одним из которых выполнено в металлическом зеркале два пр моугольных отверсти  с размещенными в них диодами и короткозамыкател ми, и диэлектрический волновод вывода энергии, электромагнитно св занный с диэлектрическими полудисками , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  двухчастотного режима генерации близколежащих частот, диэлектрические полудиски расположены под углом один к другому, при этом рассто ние I между их серединами выбрано из услови  I Ад/10, где Яд - длина волны в диэлектрических полудисках.SUMMARY OF THE INVENTION 1. Generator comprising an open resonator, on a metal mirror of which two dielectric half-disks are mounted with rectangular bases, at least one of which has two rectangular holes with diodes and short-circuits placed in them, and a dielectric waveguide energy output, electromagnetically coupled to dielectric half-disks, characterized in that, in order to provide a two-frequency regime for generating near-frequency frequencies, dielectric half disks are located at an angle to one another, and the distance I between their midpoints is selected from the condition I Ad / 10, where Ven is the wavelength in dielectric half disks. 2. Генератор поп. 1,отличающий- с   тем, что, с целью раздельного вывода сигналов разной частоты, в каждом коротко- замыкателе выполнена щель, к которой подключен введенный отрезок пр моугольного волновода. 2. Generator pop. 1, characterized in that, in order to separately output signals of different frequencies, a gap is made in each short circuit to which an inserted segment of a rectangular waveguide is connected.
SU914930772A 1991-04-23 1991-04-23 Generator RU1810982C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914930772A RU1810982C (en) 1991-04-23 1991-04-23 Generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914930772A RU1810982C (en) 1991-04-23 1991-04-23 Generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1810982C true RU1810982C (en) 1993-04-23

Family

ID=21571549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914930772A RU1810982C (en) 1991-04-23 1991-04-23 Generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1810982C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР кл. 1515335, кл. Н 03 В 7/14, от 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3628171A (en) Microwave power combining oscillator circuits
US3639857A (en) Planar-type resonator circuit
US3378789A (en) Solid state oscillator having plural resonating cavities and tunnel diodes
US3984788A (en) Negative resistance microwave power generator
RU1810982C (en) Generator
Poegel et al. Demonstration of an oscillating quasi-optical slab power combiner
Nakayama et al. Millimeter and submillimeter wave quasi-optical oscillator with multi-elements
US3571750A (en) Negative resistance avalanche diode oscillator circuits
US4149126A (en) Diode and dielectric resonator microwave oscillator
Bae et al. Spatial power combining of Gunn diodes using an overmoded-waveguide resonator at millimeter wavelengths
SU1072243A1 (en) Microwave oscillator
US3715686A (en) Paired nonlinear active elements in a waveguide cavity adapted to support orthogonal te mode waves and te mode waves
US4583055A (en) Spatial power combiner
SU1425803A1 (en) Generator
US20230089039A1 (en) Multi-octave spanning millimeter wave source with phase memory
SU871710A1 (en) Super high frequency generator
EP0203627B1 (en) Microwave oscillator
Sicking et al. Multi-diode Ka-band oscillators using hybrid planar circuit design
Ding et al. Modes and their stability of a symmetric two-element coupled negative conductance oscillator driven spatial power combining array
RU2183045C1 (en) Oscillator
RU2103802C1 (en) Frequency multiplier
SU890957A1 (en) Acceleration system of linear accelerator
SU718880A1 (en) Microwave generator
WO2023049139A1 (en) Multi-octave spanning millimeter wave source with phase memory
SU820612A1 (en) Shf generator