UA17322U - Quasi-optical power adder - Google Patents
Quasi-optical power adder Download PDFInfo
- Publication number
- UA17322U UA17322U UAU200603729U UAU200603729U UA17322U UA 17322 U UA17322 U UA 17322U UA U200603729 U UAU200603729 U UA U200603729U UA U200603729 U UAU200603729 U UA U200603729U UA 17322 U UA17322 U UA 17322U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- communication devices
- quasi
- modules
- grid
- optical power
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000003491 array Methods 0.000 abstract description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- MMVYPOCJESWGTC-UHFFFAOYSA-N Molybdenum(2+) Chemical compound [Mo+2] MMVYPOCJESWGTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- LTMHDMANZUZIPE-PUGKRICDSA-N digoxin Chemical compound C1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](C)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@@H](O[C@@H]3C[C@@H]4[C@]([C@@H]5[C@H]([C@]6(CC[C@@H]([C@@]6(C)[C@H](O)C5)C=5COC(=O)C=5)O)CC4)(C)CC3)C[C@@H]2O)C)C[C@@H]1O LTMHDMANZUZIPE-PUGKRICDSA-N 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Корисна модель, що пропонується, відноситься до радіотехніки та електроніки надзвичайно високих частот 2 (НДВУ) їі може знайти застосування в радіотехнічних системах різноманітного призначення та в апаратурі для спектроскопічних, радіоастрономічних, біологічних та інших наукових досліджень.The proposed useful model refers to radio engineering and electronics of extremely high frequencies 2 (NDVU) and can be used in radio engineering systems of various purposes and in equipment for spectroscopic, radio astronomy, biological and other scientific research.
Технічне рішення, що пропонується, націлене на вирішення проблеми створення гетеродина, який базується на застосуванні напівпровідникових елементів, в першу чергу транзисторів або діодів, які здатні генерувати коливання НДВЧ діапазону. Відомо, що на сучасному рівні розвитку напівпровідникової електроніки потужностей 70 окремих транзисторів чи діодів короткохвильової частини НДВЧ діапазону недостатньо для безпосереднього застосування у пристроях змішувачів сигналів. Відомо також, що гетеродини для багатьох радіотехнічних систем повинні мати низький рівень фазових шумів, а відомі способи стабілізації частоти генераторів потребують від них додаткової потужності. Отже маємо наявність технічної проблеми розроблення гетеродина, який був би здатний об'єднати потужності декількох елементів і одночасно мав би низький рівень фазових шумів. 19 Вирішити означену проблему можна за допомогою квазіоптичних суматорів потужностей напівпровідникових елементів, які застосовують методи та техніку квазіоптики (відкриті резонатори на основі дзеркал, напівпрозорі решітки, лінзи, антени і таке інше). У цьому напрямку запропоновано багато технічних рішень дивись, наприклад, огляд "Квазиоптические твердотельнье источники излучения: принципь! построения, тенденции развития и перспективь! приложения", Успехи современной радиозлектроники, 1999, Мо4, с. 41-64, в якому проаналізовано 172 наукові статті та патенти).The proposed technical solution is aimed at solving the problem of creating a local oscillator, which is based on the use of semiconductor elements, primarily transistors or diodes, which are capable of generating HF band oscillations. It is known that at the current level of development of semiconductor electronics, the capacities of 70 individual transistors or diodes of the short-wavelength part of the HF band are not sufficient for direct use in signal mixer devices. It is also known that local oscillators for many radio technical systems must have a low level of phase noise, and known methods of stabilizing the frequency of generators require additional power from them. So we have the technical problem of developing a local oscillator that would be able to combine the power of several elements and at the same time have a low level of phase noise. 19 This problem can be solved with the help of quasi-optical power adders of semiconductor elements, which use the methods and techniques of quasi-optics (open resonators based on mirrors, translucent gratings, lenses, antennas, etc.). In this direction, many technical solutions have been proposed, see, for example, the review "Quasi-optical solid-state radiation sources: principle! construction, tendencies of development and prospects! applications", Advances in modern radio electronics, 1999, Mo4, p. 41-64, in which 172 scientific articles and patents are analyzed).
Існує два напрямки розвитку квазіоптичних суматорів потужностей напівпровідникових елементів. По-перше, це відомі суматори, в яких потужності напівпровідникових активних елементів (діодів Гана, лавинно-прольотних діодів чи транзисторів) об'єднуються безпосередньо у відкритому резонаторі |дивись, наприклад, А. с. СССРThere are two directions of development of quasi-optical power adders of semiconductor elements. First, these are well-known adders in which the powers of semiconductor active elements (Gana diodes, avalanche diodes, or transistors) are combined directly in an open resonator | see, for example, A. p. USSR
Мо1072243 НОЗВ7/14; А. с. СССР Мо1568206 НОЗВ7/14; Оцавзі-Оріїса| Кезопайг Тог МіПтеїег апа З!иртіПтейсег 29 МУаме Зоїіа-5іаіє зЗоцгсев, ЕІесігопіс | еМеге, 1988, МоІЇ. 24, по. 13; Оцаві-Оріїсаї Рожег СотрБіпег, пф У. ої п-вуMo1072243 НОЗВ7/14; A. p. USSR Mo1568206 NOZV7/14; Otsavzi-Oriisa| Kezopaig Tog MiPteieg apa Z!irtiPteiseg 29 MUame Zoiia-5iaie zZotsgsev, EIesigopis | eMege, 1988, MoII. 24, after 13; Otsavi-Oriisai Rozheg SotrBipeg, pf U. oi p-vu
Іпїтагейа апа Мійтег(сег У/амез, 1995, Мої. 16, по. 4). Такі рішення застосовуються для об'єднання потужностей від двох до десятка напівпровідникових елементів. Існує також потенційна можливість зниження фазових шумів і підвищення стабільності частоти в таких суматорах завдяки високої добротності відкритих резонаторів.Ipitageia apa Miyteg (seg U/amez, 1995, Moi. 16, item 4). Such solutions are used to combine the capacities of two to ten semiconductor elements. There is also the potential to reduce phase noise and improve frequency stability in such adders due to the high Q-factor of the open resonators.
Причина, що перешкоджає одержанню високої стабільності частоти і низького рівня фазових шумів, полягає в сч тому, що для функціонування суматорів в режимах з високим коефіцієнтом корисної дії об'єднання зовнішня с добротність відкритих резонаторів має бути тим нижча, чим більша кількість елементів об'єднується.The reason that prevents the achievement of high frequency stability and a low level of phase noise is that for the operation of adders in modes with a high combination efficiency, the external Q-factor of the open resonators must be lower, the greater the number of elements combined .
В другому типі відомих квазіоптичних суматорів підвищення потужності відбувається за рахунок підсилення о сигналу двомірними плоскими решітками, складеними із десятків, а інколи і сотень транзисторних підсилювачів ча дивись, наприклад, Опцаві-ОріїсаІ! Ріапаг Аггауз мйй РЕТ апа Зіоїв, ІЕЕЄ Тгапв., 1993, мої. МТТ-41, по. 10, АIn the second type of well-known quasi-optical adders, the power increase occurs due to the amplification of the signal by two-dimensional planar gratings composed of dozens, and sometimes hundreds of transistor amplifiers, see, for example, Optsavi-OriisaI! Riapag Aggauz my RET apa Zioiv, IEEE Tgapv., 1993, my. MTT-41, p. 10, A
Зо 100-Еіет епі НВТ Огіа Атрійег, ІЄЕЄ Тгапв., 1993, мої. МТТ-41, А Развіме Ногп БігисіШге м/йй Тгапейіопе Ю -From 100-Eiet epi NVT Ogia Atriyeg, IEEEE Tgapv., 1993, my. MTT-41, A Razvime Nogp BigisiShe m/y Tgapeyiope Yu -
Місговігір Тог Оцаві-Оріїсаї Атрійег Агтауз, 4-й Іпїб Сопі ММ апа зЗИирмММ МУамез апа Арріїсайопз, 1998).Misgovighir Tog Otsavi-Oriisai Atriyeg Agtauz, 4th Ipib Sopi MM apa zZIirmMM MUamez apa Arriisayopz, 1998).
Принцип дії суматорів засновано на принципах функціонування антенних решіток, коли потужності окремих активних елементів складаються у просторі. Слід зазначити, що решітки транзисторних модулів цікаві як « підсилювачі у складі передавачів сигналів з широкою смугою частот. Але гетеродини, які можуть бути розроблені З 70 завдяки існуючої в решітках електродинамічної взаємодії активних елементів, будуть мати низьку стабільність с частоти і високий рівень фазових шумів, оскільки добротність резонаторної системи таких суматорів не здатна з» перевищити декілька десятків одиниць.The principle of operation of adders is based on the principles of operation of antenna arrays, when the powers of individual active elements are added up in space. It should be noted that grids of transistor modules are interesting as "amplifiers as part of signal transmitters with a wide frequency band." But the local dynamos, which can be developed with 70 thanks to the electrodynamic interaction of active elements existing in the grids, will have low frequency stability and a high level of phase noise, since the Q factor of the resonator system of such adders cannot exceed several tens of units.
Найбільш близьким до об'єкта, що заявляється, є квазіоптичний суматор потужностей |А Регрепаїісшапу-РейThe closest to the claimed object is the quasi-optical power adder |A Regrepaiisshapu-Ray
Раїсп Аттау їтог Оцазі-Оріїса! Рожег СотрБбіпіпу, 1999 ІЕЄЕЕЕ Місгожшаме Тпеогу Тесі. Зутр. Оідеві, рр. 667-670), який містить решітку напівпровідникових хвилевідних модулів і дві решітки пристроїв зв'язку. Решітка модулів - розташована проміж решіток пристроїв зв'язку таким чином, що осі хвилеводів перпендикулярні решіткам, а -І решітки пристроїв зв'язку виконані як мікрострічкові антенні решітки, які збуджуються відрізками перпендикулярно розташованих хвилеводів. о Найбільш суттєва відмінна риса суматора - перпендикулярне розміщення решіток пристроїв зв'язку - робить ка 20 можливим використання багатокаскадних напівпровідникових модулів і технологічно цікаве у разі компанування цих модулів у шари. Привабливим для короткохвильової частини НДВЧ діапазону є також складання о потужностей у просторі, оскільки апаратура у цьому діапазоні часто будується на квазіоптичних принципах.Raisp Attau the result of Otsazi-Oriisa! Rozheg SotrBbipipu, 1999 IEEEEEE Misgozhshame Tpeogu Tesi. tomorrow Oidevi, pp. 667-670), which contains a lattice of semiconductor waveguide modules and two lattices of communication devices. The grid of the modules is located between the grids of the communication devices in such a way that the axes of the waveguides are perpendicular to the grids, and the grids of the communication devices are made as microstrip antenna arrays, which are excited by segments of perpendicularly located waveguides. o The most significant distinguishing feature of the adder - perpendicular placement of grids of communication devices - makes ka 20 possible to use multi-cascade semiconductor modules and technologically interesting in the case of combining these modules in layers. The addition of powers in space is also attractive for the short-wavelength part of the HF band, as equipment in this range is often built on quasi-optical principles.
Таким чином, відомий квазіоптичний суматор є придатним для розроблення багатоелементного джерела коливань потрібної для гетеродинів потужності у короткохвильовій частині НДВЧ діапазону, якщо для взаємної 29 синхронізації напівпровідникових елементів застосовано електродинамічний зв'язок хвилеводів. с Причини, що перешкоджають застосуванню відомого квазіоптичного суматора як гетеродина з високою стабільністю частоти і низьким рівнем фазових шумів, полягають у надто низькій добротності антенної решітки як спільного резонатора суматора, а також у наявності конкуруючих некогерентних режимів збудження багатоелементної напівпровідникової системи поряд з режимом взаємної синхронізації елементів. 60 В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити відомий квазіоптичний суматор потужностей шляхом створення високодобротного відкритого резонатора і стійкої взаємної синхронізації напівпровідникових елементів, що забезпечить високу стабільність частоти і низький рівень фазових шумів суматора.Thus, the known quasi-optical adder is suitable for the development of a multi-element source of oscillations of the power required for heterodynes in the short-wave part of the HF band, if electrodynamic coupling of waveguides is used for mutual synchronization of semiconductor elements. c The reasons that prevent the application of the known quasi-optical adder as a local oscillator with high frequency stability and low phase noise are the too low Q-factor of the antenna array as a common resonator of the adder, as well as the presence of competing incoherent modes of excitation of a multi-element semiconductor system along with the mode of mutual synchronization of elements . 60 The useful model is based on the task of improving the well-known quasi-optical power adder by creating a high-Q open resonator and stable mutual synchronization of semiconductor elements, which will ensure high frequency stability and a low level of adder phase noise.
Поставлена задача вирішується тим, що у відомому квазіоптичному суматорі потужностей, що містить решітку напівпровідникових хвилевідних модулів, першу і другу решітки пристроїв зв'язку, розташованих з двох бо сторін відносно решітки модулів так, що осі хвилеводів перпендикулярні решіткам, а перша решітка пристроїв зв'язку виконана у вигляді мікрострічкової антенної решітки, згідно з корисною моделлю на відстані від другої решітки пристроїв зв'язку перпендикулярно осям хвилеводів розміщено рефлектор так, що він у сукупності з другою решіткою пристроїв зв'язку утворює відкритий резонатор, а пристрої зв'язку другої решітки виконані як пристрої зв'язку з відкритим резонатором.The problem is solved by the fact that in a known quasi-optical power adder containing a lattice of semiconductor waveguide modules, the first and second lattices of communication devices are located on two sides relative to the lattice of modules so that the axes of the waveguides are perpendicular to the lattices, and the first lattice of communication devices connection is made in the form of a microstrip antenna array, according to a useful model, at a distance from the second array of communication devices, a reflector is placed perpendicular to the axes of the waveguides so that it together with the second array of communication devices forms an open resonator, and the communication devices of the second array made as communication devices with an open resonator.
В іншій конкретній формі виконання пристрої зв'язку другої решітки виконані у вигляді металевих дифракційних грат, нанесених на діелектричні підкладки, які розташовані в перерізах хвилеводів.In another specific form of implementation, the communication devices of the second grating are made in the form of metal diffraction gratings applied to dielectric substrates, which are located in the sections of the waveguides.
Таким чином, за допомогою відкритого резонатора, який утворено рефлектором і другою решіткою пристроїв зв'язку, забезпечено режим стійкої взаємної синхронізації коливань напівпровідникових елементів в той час як 7/0 потужності випромінювання елементів складаються у просторі за допомогою першої антенної решітки з високим коефіцієнтом корисної дії. Низький рівень фазових шумів забезпечено високою добротністю відкритого резонатора, у тому числі високою зовнішньою добротністю. Саме тому друга решітка пристроїв зв'язку повинна забезпечити достатньо слабкий зв'язок хвилеводів з резонатором, і пристрої зв'язку можуть бути виконані, як пропонується, у вигляді металевих дифракційних грат, нанесених на діелектричні підкладки, які розташовані в /5 перерізах хвилеводів.Thus, with the help of the open resonator, which is formed by the reflector and the second array of communication devices, a mode of stable mutual synchronization of the oscillations of the semiconductor elements is ensured, while 7/0 of the radiation power of the elements is composed in space by means of the first antenna array with a high efficiency . The low level of phase noise is provided by the high Q factor of the open resonator, including the high external Q factor. That is why the second grid of communication devices must provide a sufficiently weak connection of the waveguides with the resonator, and the communication devices can be made, as proposed, in the form of metal diffraction gratings applied to dielectric substrates, which are located in /5 cross-sections of the waveguides.
Суть корисної моделі пояснюється ілюстраціями: на Фіг.1 зображено схему квазіоптичного суматора потужностей, а на Фіг.2 - осьовий переріз одного із модулів.The essence of the useful model is explained by illustrations: Fig. 1 shows a scheme of a quasi-optical power adder, and Fig. 2 shows an axial section of one of the modules.
Запропонований квазіоптичний суматор містить решітку 1 напівпровідникових хвилевідних модулів 2, розміщену проміж решітки З пристроїв зв'язку з простором і решітки 4 пристроїв зв'язку з відкритим 2о резонатором. Відкритий резонатор утворено із решітки 4 і рефлектора 5. Осі хвилевідних модулів 2 паралельні осі симетрії квазіоптичного суматора потужностей і водночас перпендикулярні поверхням решіток З і 4.The proposed quasi-optical adder contains a lattice 1 of semiconductor waveguide modules 2, placed between a lattice of communication devices with space and a lattice of communication devices 4 with an open 2o resonator. The open resonator is formed from the grating 4 and the reflector 5. The axes of the waveguide modules 2 are parallel to the axis of symmetry of the quasi-optical power adder and at the same time perpendicular to the surfaces of the gratings 3 and 4.
Рефлектор 5 розміщено перпендикулярно осі симетрії квазіоптичного суматора на деякій відстані від решітки 4.The reflector 5 is placed perpendicular to the axis of symmetry of the quasi-optical adder at some distance from the grating 4.
Рупорна антена 6 призначена для каналізації випромінювання антенної решітки З із простору у хвилевод і не є обов'язковою складовою квазіоптичного суматора. Пристрої зв'язку решітки 4 можуть бути виконані у вигляді металевих дифракційних грат 7.The horn antenna 6 is designed to channel the radiation of the antenna array C from space into the waveguide and is not a mandatory component of the quasi-optical adder. The grating communication devices 4 can be made in the form of metal diffraction gratings 7.
Більш детально будова окремого напівпровідникового модуля і пристроїв зв'язку цього модуля показано на тIn more detail, the structure of a separate semiconductor module and communication devices of this module is shown in vol
Фіг.2. Окремі напівпровідникові модулі з двома пристроями зв'язку кожного із модулів складають решітку 1 напівпровідникових хвилеводних модулів і дві решітки З і 4 пристроїв зв'язку, відповідно. Пристрої зв'язку з відкритим резонатором містять металеві дифракційні грати 7, нанесені на діелектричні підкладки 8. сFig. 2. Separate semiconductor modules with two communication devices of each of the modules make up a lattice of 1 semiconductor waveguide modules and two lattices of 3 and 4 communication devices, respectively. Communication devices with an open resonator contain metal diffraction gratings 7 applied to dielectric substrates 8. c
Зо Діелектричні підкладки 8 змонтовані в відрізках хвилеводів, а саме в отворах з прямокутним перерізом, що містяться у металевій пластині 9. Розміри прямокутного перерізу можуть відрізнятися від розмірів переріза с хвилеводу 10. На Фіг2 зображено устрій двохтранзисторного модуля. Хвилевод 10 у сукупності з с мікрострічковою лінією 11 складає електродинамічну лінію для підключення монолітних транзисторів 12. За допомогою цієї лінії збуджується мікрострічкова антена, що містить металевий резонатор 13 на діелектричній ї- підкладці 14. Погодження імпедансів мікрострічкової антени і мікрострічкової лінії 11 відбувається за «- допомогою щілини прямокутного переріза у металевій пластині 15.The dielectric substrates 8 are mounted in the waveguide segments, namely in the holes with a rectangular cross-section contained in the metal plate 9. The dimensions of the rectangular cross-section may differ from the cross-section dimensions of the waveguide 10. Figure 2 shows the device of a two-transistor module. The waveguide 10 together with the microstrip line 11 forms an electrodynamic line for connecting monolithic transistors 12. With the help of this line, the microstrip antenna containing the metal resonator 13 on the dielectric substrate 14 is excited. The matching of the impedances of the microstrip antenna and the microstrip line 11 occurs according to using a slot of rectangular section in the metal plate 15.
Запропонований квазіоптичний суматор потужностей поєднує принцип синхронізації (і одночасно стабілізації частоти) джерел коливань за допомогою високодобротного відкритого резонатора і принцип суперпозиції у просторі електромагнітних полів, які створюються джерелами коливань, за методами антенних решіток. Суматор « працює таким чином. Напівпровідникові модулі містять монолітні транзистори 12 (один чи декілька) підключені Ше) с до мікрострічкової лінії 11, яка у сукупності з хвилеводом 10 складає електродинамічну лінію з імпедансом, узгодженим з імпедансом транзисторів 12. Кожен з модулів перетворюється у джерело коливань, якщо до ;» транзисторів 12 подати необхідну потужність постійного струму, а зі сторони входів транзисторів 12 на певній відстані утворити неоднорідність, що має достатньо високий коефіцієнт відбиття. Такою неоднорідністю уThe proposed quasi-optical power adder combines the principle of synchronization (and at the same time frequency stabilization) of vibration sources using a high-Q open resonator and the principle of superposition in space of electromagnetic fields created by vibration sources using antenna array methods. The adder " works like this. Semiconductor modules contain monolithic transistors 12 (one or more) connected to the microstrip line 11, which, together with the waveguide 10, forms an electrodynamic line with an impedance matched to the impedance of the transistors 12. Each of the modules turns into a source of oscillations if to transistors 12 to provide the necessary DC power, and from the input side of transistors 12 at a certain distance to form heterogeneity, which has a sufficiently high reflection coefficient. Such heterogeneity in
Нашому випадку є металеві дифракційні грати 7 на діелектричній підкладці 8. Якщо транзисторні модулі - об'єднують у шари підсилювачів - потужність постійного струму може бути подана на транзистори 12 у спосіб, як це запропоновано у прототипі. Зауважимо, що модулі хвилеводних джерел коливань для даного квазіоптичногоIn our case, there are metal diffraction gratings 7 on a dielectric substrate 8. If the transistor modules are combined into layers of amplifiers, DC power can be supplied to the transistors 12 in the manner proposed in the prototype. Note that the modules of the waveguide sources of oscillations for this quasi-optical
Ш- суматора можуть бути також утворені на основі діодів Гана, лавинно-прольотних діодів або на транзисторах будь оо якого типу, не обов'язково в монолітному виконанні.The adder can also be formed on the basis of Gann diodes, avalanche diodes or transistors of any type, not necessarily in a monolithic design.
Джерела коливань, які незалежно генерують, будуть взаємно синхронізовані, коли рефлектор 5 буде ю установлено на певній (резонансній) відстані від решітки 4 пристроїв зв'язку. Синхронізація відбувається заThe sources of oscillations, which are independently generated, will be mutually synchronized when the reflector 5 is installed at a certain (resonant) distance from the grid 4 of the communication devices. Synchronization takes place in
Ге рахунок спільного для модулів поля відкритого резонатора. Коефіцієнт зв'язку хвилеводів 10 з відкритим резонатором має бути мінімально достатнім за критерієм взаємної синхронізації. У цьому разі фазові шуми суматора потужностей будуть мінімальними. Оптимізувати величину коефіцієнта зв'язку можна за допомогою вибору коефіцієнта заповнення металевих дифракційних грат 7 на діелектричній підкладці 8. Технічне рішення пристрою зв'язку щойно запропоновано нами поряд з методом математичного моделювання такого пристрою. с Такий пристрій зв'язку технологічно придатний для використання у короткохвильовій частині НДВЧ діапазону, тому що діелектрична підкладка 8 виконана, наприклад, із полікору, цілком заповнює переріз хвилеводу 10, а металеві грати 7 можуть бути нанесені на поверхню підкладки методами фотолітографії. во Потужності джерел коливань складаються у просторі за допомогою антенної решітки З так само як це вирішено у прототипі. Наприклад, може бути використана рупорна антена 6 для каналізації випромінювання антенної решітки З із простору у хвилевод. Можливе також застосування лінз для зв'язку з квазіоптичними лініями, або безпосереднє збудження розділювальної пластини квазіоптичного напівпровідникового змішувача.It is the account of the open resonator field common to the modules. The coupling factor of waveguides 10 with an open resonator must be minimally sufficient according to the criterion of mutual synchronization. In this case, the phase noise of the power adder will be minimal. The value of the coupling coefficient can be optimized by selecting the filling coefficient of the metal diffraction gratings 7 on the dielectric substrate 8. The technical solution of the coupling device has just been proposed by us along with the method of mathematical modeling of such a device. c Such a communication device is technologically suitable for use in the short-wave part of the HF band, because the dielectric substrate 8 is made, for example, of polycor, completely fills the cross-section of the waveguide 10, and metal gratings 7 can be applied to the surface of the substrate by photolithography methods. The powers of the sources of oscillations are composed in space by means of the antenna array Z, just as it was decided in the prototype. For example, a horn antenna 6 can be used to channel the radiation of the antenna array C from space into the waveguide. It is also possible to use lenses for communication with quasi-optical lines, or direct excitation of the separation plate of a quasi-optical semiconductor mixer.
Джерела коливань доцільно розробити таким чином, щоб імпеданс мікрострічкової лінії 11 у хвилеводі 10 65 дорівнював імпедансу електродинамічної структури "мікрострічкова антена 13-14 з щілиною збудження у металевому екрані 15". Взаємні відстані модулів джерел коливань не повинні перевищувати однієї довжини хвилі, як це обгрунтовується у теорії антенних решіток, щоб уникнути появи бокових пелюстків. Не обов'язково дотримуватися періодичного розміщення джерел коливань. З точки зору ефективності збудження відкритого резонатора існують більш оптимальні розміщення. Має також значення таке розміщення пристроїв зв'язку на рефлекторах, що дає уникнути сильного взаємного зв'язку модулів коливань. (Теоретично зв'язок може бути зменшений до нуля). Щойно нами запропоновані математичні моделі, які дадуть можливість оптимізувати взаємне розміщення модулів.It is advisable to design the sources of oscillations in such a way that the impedance of the microstrip line 11 in the waveguide 10 65 is equal to the impedance of the electrodynamic structure "microstrip antenna 13-14 with an excitation gap in the metal screen 15". The mutual distances of the modules of the vibration sources should not exceed one wavelength, as it is justified in the theory of antenna arrays, in order to avoid the appearance of side lobes. It is not necessary to observe periodic placement of sources of oscillations. From the point of view of the excitation efficiency of the open resonator, there are more optimal placements. It is also important to place the communication devices on the reflectors, which avoids strong mutual communication of the oscillation modules. (Theoretically, the connection can be reduced to zero). We have just proposed mathematical models that will make it possible to optimize the mutual placement of modules.
Таким чином, запропоновано технічне рішення квазіоптичного суматора потужностей джерел коливань, яке сповна використовує енергетичні можливості активних елементів при мінімальних витратах потужностей на 70 стабілізацію частоти і яке технологічно придатне для використання у короткохвильовій частині НДВЧУ діапазону.Thus, a technical solution for a quasi-optical power adder of oscillation sources is proposed, which fully utilizes the energy capabilities of active elements with minimal power consumption for frequency stabilization and which is technologically suitable for use in the short-wave part of the NDVHF range.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200603729U UA17322U (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Quasi-optical power adder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU200603729U UA17322U (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Quasi-optical power adder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA17322U true UA17322U (en) | 2006-09-15 |
Family
ID=37505277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU200603729U UA17322U (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Quasi-optical power adder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA17322U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10030959B2 (en) | 2013-06-17 | 2018-07-24 | Allen Park | Blasting systems and methods |
-
2006
- 2006-04-05 UA UAU200603729U patent/UA17322U/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10030959B2 (en) | 2013-06-17 | 2018-07-24 | Allen Park | Blasting systems and methods |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6542662B2 (en) | Mode translating waveguide adapter for a quasi-optic grid array | |
| Han et al. | 25.5 A 320GHz phase-locked transmitter with 3.3 mW radiated power and 22.5 dBm EIRP for heterodyne THz imaging systems | |
| Popovic et al. | Bar-grid oscillators | |
| Sengupta et al. | Sub-THz beam-forming using near-field coupling of distributed active radiator arrays | |
| Wu et al. | A 312-GHz CMOS injection-locked radiator with chip-and-package distributed antenna | |
| US7242518B1 (en) | Standing wave amplifiers and oscillators | |
| US7622998B2 (en) | Solid state intra-cavity absorption spectrometer | |
| Porterfield et al. | Integrated terahertz transmit/receive modules | |
| US8058935B2 (en) | Scalable millimeter wave power source | |
| UA17322U (en) | Quasi-optical power adder | |
| Wu et al. | Dual FET active patch elements for spatial power combiners | |
| Loghmannia et al. | A parametric amplifier slot antenna | |
| US6111472A (en) | Quasi-optical amplifier | |
| Lee et al. | Analysis of injection-locked antenna array including mutual coupling effects | |
| Wu et al. | Integrated planar NRD oscillator suitable for low-cost millimeter-wave applications | |
| US7378914B2 (en) | Solid-state high-power oscillators | |
| Ilchenko et al. | Simulation of functional units of the terahertz band transmitting and receiving radio systems | |
| Wang et al. | Bottom-feed on-chip waveguide slot antenna for THz applications | |
| Kuhn et al. | Power combining by means of harmonic injection locking | |
| Ding et al. | Modes and their stability of a symmetric two-element coupled negative conductance oscillator driven spatial power combining array | |
| US7528778B1 (en) | Structure for coupling power | |
| Gribovsky et al. | Two screens with rectangular holes, as Fabry-Perot resonator | |
| Liu et al. | Design of 0.5 THz 2D square lattice EBG waveguide transmission line and power-divider using MEMS technology | |
| Khromova et al. | Subharmonic mixer based on EBG technology | |
| Zhang et al. | Design of Continuous Beam Steerable and Scalable Unit Module for Wireless Power Transmission Using Injection-Locked Oscillator Array |