SU1539963A1 - Способ настройки синхронных усилителей на двухполюсниках с отрицательной проводимостью - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике. Цель изобретени  - уменьшение уровн  выходной мощности при отсутствии входного сигнала. Сущность данного способа настройки синхронных усилителей на двухполюсниках с отрицательной проводимостью заключаетс  в том, что при отсутствии входного сигнала, в синхронном усилителе, настроенном заданным образом, возбуждаютс  только автоколебани  на резонансной частоте дополнительного колебательного контура. Эта частота лежит за пределами рабочей полосы основного колебательного контура, поэтому мощность выходного сигнала, поступающа  в выходную нагрузку, значительно меньше мощности СВЧ-колебаний, генерируемой активным эл-том. Дана ил.примера осуществлени  данного способа. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в радиопередающих и радиоприемных устройствах .

Целью изобретени   вл етс  уменьшение уровн  выходной мощности при отсутствии входного сигнала.

На фиг. 1 приведена эквивалентна  схема синхронного усилител , в котором реализуетс  способ настройки синхронных усилителей на двухполюсниках с отрицательной проводимостью; на фиг. 2 - семейство зависимостей отрицательной проводимости двухпо- , люсника с отрицательной проводимостью от амплитуды СВЧ-напр жени  на основном колебательном контуре; на фиг. 3 - семейство зависимостей отрицательной проводимости двухполюсника с отрицательной проводимостью от амплитуды напр жени  на дополни- тельном колебательном контуре.

Синхронный усилитель (фиг. 1) содержит двухполюсник с отрицательной проводимостью 1 (), основной колебательный контур с индуктивностью 2 (L(), емкостью 3 (С,) и проводимостью нагрузки 4 (G н ,; .причем GH1 /Пмв, где G ао - модуль отрицательной проводимости двухполюсника с отрицательел со со со а

03

ной проводимостью при отсутствии на нем СВЧ-напр жени , дополнительный Колебательный контур с индуктивностью 5 (L2), емкостью 6 (С2) и прово- пимостью нагрузки 7 (G н,,), причем GH2 GHl, и источник Я входного сигнала .

Основной колебательный контур настроен на частоту , , а дополни- тельный колебательный контур - на частоту Ы07 , удовлетвор ющую условию | w0, - w01 | Дыв1/2, где /ioJ01 - полоса пропускани  основного колебательного контура.

Способ настройки синхронных усилителей на двухполюсниках с отрицательной проводимостью реализуетс  следующим образом.

При подаче напр жени  питани  на двухполюсник с отрицательной проводимостью 1 его проводимость О до в СВЧ-диапазоне становитс  отрицательной .

соответственно напр жени  I11 V( scos jJ0lt и U2 V cosoo Г„ Благодар  отрицательной проводимости эти напр жени  усиливаютс , при этом величина усредненной по первой гармонике отрицательной проводимости на-каждой из частот Ы„, и ы„г будет зависеть от суммарного напр жени  U V, xcos to t + V cosoJ t. В качестве двухполюсников с отрицательной проводимостью 1 в синхронном усилителе используютс  двухполюсники, у которых зависимость от амплитуды СВЧ-напр жени  соответствует м гкому режиму возбуждени  колебаний. На фиг. 2 и 3 семейство этих зависимостей приведено соответственно на частотах ( и ы ог при различных значени х амплитуды . напр жени  другой частоты.

С увеличением амплитуд напр жений V1 и V2 величина средней проводимости двухполюсника с отрицательной проводимостью на каждой из частот

Индуктивность 2 и емкость 3 основ-25 Ш0 и

жении

ного колебательного контура создают реактивную проводимость В1 (, - - 1 ,,) , котора  равна нулю на частоте W01 , а на частоте ь.)ог много больше проводимости нагрузки 4, т.е.

Bi() П и R /Ч)) 7 GHI- Аналогично индуктивность 5 и емкость 6 дополнительного колебательного контура создают реактивную проводимость В (и) С 2 - 1/wLj), котора  равна нулю на частоте w

02 , а на частоте и)01 много проводимости нагрузки 1, т.е. В9Оог) 0 и В г( ю01) Гтнг

С учетом указанных значений реактивных проводимостей В1 и В и зна чений проводимостей нагрузок 4 и 7, удовлетвор кщих соотношению ,01 GH1 H25 суммарна  активна  проводимость на зажимах двухполюсника с отрицательной проводимостью 1 на частотах ы 01 рицательной, т.е.

too2 будет также отlG (u01,u)0,

) Re l/GHl +

+ JBJ + 1/(G H4 + 1В,))ПЕсли входной сигнал от источника 8 отсутствует, то установление колебаний в синхронном усилителе происходит следуюп им образом.

Из шумового напр жени , существующего в синхронном усилителе, основным и дополнительным контурами выдел ютс 

5 Ш0 и

соог уменьшаетс  s и при достижении значений амплитуд V1 М и (фиго 2 и 3) суммарна  ггроw0i становитИ1-1

0

5

0

5

0

5

V V21I

водимость на частоте

с  равной нулю (IG, О Н1) и дальнейший рост амплитуды V1 прекращаетс . На частоте oJ02 суммарна  проводимость остаетс  отрицательной ( 7 GH2, так как G Н1 (5 Н1 и амплитуда напр жени  V2 продолжает расти, однако при этом величина средней проводимости Oqi продолжает уменьшатьс , и при V2 7 суммарна  проводимость на частоте cJ0, становитс  положительной и амплитуда напр жени  начинает падать, уменьша сь до нул , в синхронном усилителе остаютс  колебани  только с частотой w01, амплитуда напр жени  которых принимает установившеес  значение Va V20 , при котором выполн етс  условие баланса амплитуд Gail Снг

При подаче входного сигнала с частотой сис) близкой или равной частоте настройки основного колебательного контура ыС1 , к двухполюснику с отрицательной проводимостью 1 прикладываетс  напр жение этой частоты V( Vc и величина средней проводимости G Я1, а следовательно, ч амплитуда напр жени  V на иастоте автоколебаний (л)01 уменьшаютс .

С увеличением уровн  выходного сигнала до величины, соответствующей

5

напр жению Vc V4, (фиг. 2 и 3), происходит асинхронное гашение автоколебаний (так как при этом средн   проводимость 1(ial I ( Нг) и в синхронном усилителе возбуждаютс  только колебани  с частотой входного сигна- ,ла со с т-е- осуществл етс  обычный -режим синхронного усилени , при этом мощность выходного сигнала близка к мощности СВЧ-колебаний, генерируемой двухполюсником с отрицательной проводимостью 1.

При отключении внешнего сигнала амплитуда напр жени  на резонансной частоте основного контура we уменьшаетс  до стационарного значени  V. , при котором выполн етс  условие баланса амплитуд 1П0)1С| OHI (фиг.2) однако при этом суммарна  активна  проводимость на резонансной частоте дополнительного контура ci становитс  отрицательной С2.П(ыо) + GH1 0, (фиг. 3) и шумовые колебани  этой частоты начинают усиливатьс , растет амплитуда напр жени  V2, что приводит к уменьшению средней проводимости Gq, на резонансной частоте основного контура и)С1 а следовательно , и к уменьшению амплитуды напр жени  V. В результате этого процесса средн   проводимость на частоте W01 уменьшаетс  до значени  G012 | f H1, амплитуда напр жени  V, падает до нул  и остаютс  колебани  только с резонансной частотой дополнительного контура t00nS амплитуда напр жени  которых вновь принимает установившеес  значение Vг Vle (фиг. 2 и 3).

Пример. Активный элемент (ЛПД типа ЗА707Б) включалс  в коаксиА

альную линию сечением 7 х 3 мм , св занную по магнитному полю с двум  волноводными резонаторами и содержащую стабилизированную нагрузку. Один из резонаторов - основной - настроен на частоту входного сигнала 9 ГГц и св зан через индуктивную диаграмму с выходной линией. Дополнительный резонатор настроен нл частоту автоколебаний 8,5 ГГц и св зан через индуктивную диафрагму с согласованной нагрузкой. Соответствующих значений

10

349636

проводимостей нагрузок Пн и G , трансформированных в резонаторы, при которых обеспечиваетс  устойчива  генераци  на частоте дополнительного резонатора 8,5 ГГц, добиваютс  изменением ширины индуктивных диафрагм. Исследовани  данного синхронного

усилител  показали, что при отсутствии входного сигнала выходна  мощность составл ла 3 мВт, а при подаче входного сигнала мощностью 10 мВт - 500 мВт (по прототипу при отсутствии входного сигнала выходна  мощность

с- составл ла 30 мВт),

Таким образом, при отсутствии входного сигнала в синхронном усилителе , настроенном согласно предлагаемому способу,возбуждаютс  только ав20 токолебани  на резонансной частоте дополнительного колебательного контура , котора  лежи1: за пределами рабочей полосы основного колебательного контура, поэтому мощность вы25 ходного сигнала, поступающа  в выходную нагрузку 0Н1 , значительно меньше мощности СВЧ-колебаний, генерируемой активным элементом, что и позвол ет уменьшить уровень мощности

30 на выходе синхронных усилителей при отсутствии входного сигнала.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ настройки синхронных усилителей на двухполюсниках с отрицательной проводимостью, заключающийс  тем, что основной, дополнительный колебательные контуры и двухполюсник

   с отрицательной проводимостью включают последовательно и настраивают основной колебательный контур на частоту входного сигнала, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  уровн  выходной мощности при отсутствии входного сигнала, дополнительный колебательный контур настраивают на частоту, расположенную вне полосы пропускани  основного колебательного контура, а проводимость нагрузки дополнительного колебательного контура выбирают меньше проводи мости нагрузки основного колебательного контура.

   ffietl A

   У

   V«.«