RU2010107639A - Способ генерации и частотной модуляции высокочастотных сигналов и устройство его реализации - Google Patents

Abstract

1. Способ генерации и частотной модуляции высокочастотного сигнала, основанный на преобразовании энергии источника постоянного напряжения в энергию высокочастотного сигнала, организации внутренней обратной связи в нелинейном элементе путем использования в качестве него двухполюсного нелинейного элемента с отрицательным дифференциальным сопротивлением, выполнении условий возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз, определяющих соответственно амплитуду и частоту генерируемого высокочастотного сигнала, и условий согласования нелинейного элемента с нагрузкой, изменении частоты генерируемого высокочастотного сигнала путем изменения баланса фаз, отличающийся тем, что изменяют частоту генерируемого высокочастотного сигнала и реализуют условия согласования за счет изменения сопротивления двухполюсного нелинейного элемента, включенного между четырехполюсником и нагрузкой в продольную цепь, по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала, подключения дополнительного реактивного двухполюсника ко входу четырехполюсника и выбора частотных характеристик четырехполюсника из условия обеспечения стационарного режима генерации в виде равенства нулю знаменателя коэффициента передачи на всем диапазоне изменения сопротивления двухполюсного нелинейного элемента от амплитуды низкочастотного управляющего сигнала в соответствии со следующими математическими выражениями: ! α=γ(x0-E)-D; β=Fγ-E-x0, ! где ; ; ; ; ; ; a, b, c, d - элементы классической матрицы передачи четырехполюсника; α, β - оптимальные частотные зависимости отношений соответствующих элементов классической матрицы передачи �

Claims (2)

1. Способ генерации и частотной модуляции высокочастотного сигнала, основанный на преобразовании энергии источника постоянного напряжения в энергию высокочастотного сигнала, организации внутренней обратной связи в нелинейном элементе путем использования в качестве него двухполюсного нелинейного элемента с отрицательным дифференциальным сопротивлением, выполнении условий возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз, определяющих соответственно амплитуду и частоту генерируемого высокочастотного сигнала, и условий согласования нелинейного элемента с нагрузкой, изменении частоты генерируемого высокочастотного сигнала путем изменения баланса фаз, отличающийся тем, что изменяют частоту генерируемого высокочастотного сигнала и реализуют условия согласования за счет изменения сопротивления двухполюсного нелинейного элемента, включенного между четырехполюсником и нагрузкой в продольную цепь, по закону изменения амплитуды низкочастотного управляющего сигнала, подключения дополнительного реактивного двухполюсника ко входу четырехполюсника и выбора частотных характеристик четырехполюсника из условия обеспечения стационарного режима генерации в виде равенства нулю знаменателя коэффициента передачи на всем диапазоне изменения сопротивления двухполюсного нелинейного элемента от амплитуды низкочастотного управляющего сигнала в соответствии со следующими математическими выражениями:

α=γ(x₀-E)-D; β=Fγ-E-x₀,

где

;

;

;

;

;

; a, b, c, d - элементы классической матрицы передачи четырехполюсника; α, β - оптимальные частотные зависимости отношений соответствующих элементов классической матрицы передачи четырехполюсника; γ - заданная частотная зависимость отношения соответствующих элементов классической матрицы передачи четырехполюсника; r₀, x₀ - заданные частотные зависимости действительной и мнимой составляющих сопротивления дополнительного двухполюсника; r_н, x_н - заданные частотные зависимости действительной и мнимой составляющих сопротивления нагрузки; r, x - заданные зависимости действительной и мнимой составляющих сопротивления двухполюсного нелинейного элемента от частоты несущего сигнала и амплитуды низкочастотного управляющего сигнала.

2. Устройство генерации и частотной модуляции высокочастотного сигнала, состоящее из источника постоянного напряжения, двухполюсного нелинейного элемента с отрицательным дифференциальным сопротивлением, реактивного четырехполюсника, нагрузки и источника низкочастотного управляющего сигнала, отличающееся тем, что ко входу реактивного четырехполюсника подключен дополнительный двухполюсник, двухполюсный нелинейный элемент включен между выходом четырехполюсника и нагрузкой в продольную цепь, источник низкочастотного управляющего сигнала подключен к двухполюсному нелинейному элементу, реактивный четырехполюсник выполнен в виде Т-образного соединения трех двухполюсников, причем первый и второй двухполюсники выполнены в виде двух последовательно соединенных параллельных контуров из элементов с параметрами L_1k, C_1k, L_2k, C_2k, значения которых определены в соответствии со следующими математическими выражениями:

;

;

;

;

где

;

;

x=a ₂c₁-a ₁c₂; y=a ₂d₁+b₂c₁-a ₁d₂-b₁c₂; z=b₂d₁-b₁d₂;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

; r_0n, x_0n - заданные значения действительной и мнимой составляющих сопротивления дополнительного двухполюсника на заданных четырех частотах ω_n=2πf_n; n=1, 2, 3, 4 - номер частоты; r_нn, x_нn - заданные значения действительной и мнимой составляющих сопротивления нагрузки на заданных четырех частотах; r_n, x_n - заданные значения действительной и мнимой составляющих сопротивления двухполюсного нелинейного элемента на заданных четырех частотах и четырех значениях амплитуды управляющего сигнала; k=1, 2 - номер двухполюсника Т-образного соединения; x_3n - заданные значения сопротивления третьего двухполюсника Т-образного соединения на заданных четырех частотах.