RU2014153826A - Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство его реализации - Google Patents

Abstract

1. Способ генерации высокочастотных сигналов, основанный на преобразовании энергии источника постоянного напряжения в энергию высокочастотного сигнала, взаимодействии высокочастотного сигнала с цепью прямой передачи, выполненной из трехполюсного нелинейного элемента и четырехполюсника, нагрузкой и цепью внешней обратной связи, выполнении условий возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз, определяющих соответственно амплитуду и частоту генерируемых высокочастотных сигналов, условий согласования цепи прямой передачи с нагрузкой и условий согласования нагрузки с управляющим электродом трехполюсного нелинейного элемента, отличающийся тем, что цепь прямой передачи выполняют из каскадно соединенных комплексного четырехполюсника и трехполюсного нелинейного элемента, нагрузку выполняют в виде первого двухполюсника с комплексным сопротивлением, в качестве цепи внешней обратной связи используют произвольный комплексный четырехполюсник, подключенный к цепи прямой передачи по параллельно-последовательной схеме, цепь прямой передачи и цепь обратной связи как единый узел каскадно включают между введенным вторым двухполюсником с комплексным сопротивлением, имитирующим сопротивление источника сигнала генератора в режиме усиления, и нагрузкой, условия возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз и условия согласования одновременно выполняют на заданном количестве частот за счет выбора значений сопротивлений второго двухполюсника, реализующего сопротивление zисточника сигнала генератора в режиме усиления, из условия обеспечения стационарного режима генерации в виде равенства нулю знам

Claims (2)

1. Способ генерации высокочастотных сигналов, основанный на преобразовании энергии источника постоянного напряжения в энергию высокочастотного сигнала, взаимодействии высокочастотного сигнала с цепью прямой передачи, выполненной из трехполюсного нелинейного элемента и четырехполюсника, нагрузкой и цепью внешней обратной связи, выполнении условий возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз, определяющих соответственно амплитуду и частоту генерируемых высокочастотных сигналов, условий согласования цепи прямой передачи с нагрузкой и условий согласования нагрузки с управляющим электродом трехполюсного нелинейного элемента, отличающийся тем, что цепь прямой передачи выполняют из каскадно соединенных комплексного четырехполюсника и трехполюсного нелинейного элемента, нагрузку выполняют в виде первого двухполюсника с комплексным сопротивлением, в качестве цепи внешней обратной связи используют произвольный комплексный четырехполюсник, подключенный к цепи прямой передачи по параллельно-последовательной схеме, цепь прямой передачи и цепь обратной связи как единый узел каскадно включают между введенным вторым двухполюсником с комплексным сопротивлением, имитирующим сопротивление источника сигнала генератора в режиме усиления, и нагрузкой, условия возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз и условия согласования одновременно выполняют на заданном количестве частот за счет выбора значений сопротивлений второго двухполюсника, реализующего сопротивление z_0n источника сигнала генератора в режиме усиления, из условия обеспечения стационарного режима генерации в виде равенства нулю знаменателя коэффициента передачи в режиме усиления одновременно на всех заданных частотах генерируемых высокочастотных сигналов при неизменной амплитуде источника постоянного напряжения в соответствии со следующими математическими выражениями:

где

; |f|=f₁₁f₂₂-f₁₂f₂₁;

a_n, b_n, c_n, d_n - заданные значения комплексных элементов классической матрицы передачи комплексного четырехполюсника в цепи прямой передачи на заданных частотах; $$f_{11n}^{VT}$$

, $$f_{12n}^{VT}$$

, $$f_{21n}^{VT}$$

, $$f_{22n}^{VT}$$

- заданные значения комплексных элементов смешанной матрицы F трехполюсного нелинейного элемента в цепи прямой передачи на заданных частотах; $$f_{11n}^{OC}$$

, $$f_{12n}^{OC}$$

, $$f_{21n}^{OC}$$

, $$f_{22n}^{OC}$$

- заданные значения комплексных элементов смешанной матрицы F комплексного четырехполюсника цепи обратной связи на заданных частотах; z_нn - заданные значения комплексных сопротивлений нагрузки на заданных частотах; n=1, 2…N - номера заданных частот.

2. Устройство генерации высокочастотных сигналов, состоящее из источника постоянного напряжения, цепи прямой передачи из трехполюсного нелинейного элемента и четырехполюсника, нагрузки и цепи внешней обратной связи, отличающееся тем, что цепь прямой передачи выполнена из каскадно соединенных комплексного четырехполюсника и трехполюсного нелинейного элемента, нагрузка выполнена в виде первого двухполюсника с комплексным сопротивлением, в качестве цепи внешней обратной связи использован произвольный комплексный четырехполюсник, подключенный к цепи прямой передачи по параллельно-последовательной схеме, цепь прямой передачи и цепь обратной связи как единый узел каскадно включены между введенным вторым двухполюсником с комплексным сопротивлением, имитирующим сопротивление z_0n источника сигнала генератора в режиме усиления, и нагрузкой, второй двухполюсник с комплексным сопротивлением z_0n выполнен из последовательно соединенных первого резистивного двухполюсника с сопротивлением R₁, катушки с индуктивностью L, произвольного комплексного двухполюсника с сопротивлением Z₀=R₀+jX₀ и параллельно соединенных между собой второго резистивного двухполюсника с сопротивлением R₂ и конденсатора с емкостью С, а значения параметров определены из условия равенства нулю знаменателя коэффициента передачи на двух частотах с помощью следующих математических выражений:

где

r₁=R_r1-R₀₁, r₂=R_r2-R₀₂, x₁=X_r1-X₀₁, x₂=X_r2-X₀₂; R_vn=Re(z_0n); X_vn=Im(z_0n);

a_n, b_n, c_n, d_n - заданные значения комплексных элементов классической матрицы передачи комплексного четырехполюсника в цепи прямой передачи на заданных частотах f_n; ω_n=2πf_n; $$f_{11n}^{VT}$$

, $$f_{12n}^{VT}$$

, $$f_{21n}^{VT}$$

, $$f_{22n}^{VT}$$

- заданные значения комплексных элементов смешанной матрицы F трехполюсного нелинейного элемента в цепи прямой передачи на заданных частотах; $$f_{11n}^{OC}$$ , $$f_{12n}^{OC}$$

, $$f_{21n}^{OC}$$

, $$f_{22n}^{OC}$$

- заданные значения комплексных элементов смешанной матрицы F комплексного четырехполюсника цепи обратной связи на заданных частотах; z_нn - заданные значения комплексных сопротивлений нагрузки на заданных частотах; R_r1, R_r2, X_r1, X_r2 - оптимальные значения действительных и мнимых составляющих сопротивления z_0n источника сигнала генератора в режиме усиления на двух частотах; n=1, 2 - номера заданных частот.