Фазовый манипулятор

09 (и) СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК . Э(59 Н 01 Р 1 185 ГОСФМРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(21) 3350652/18-09 (22) 27.10.81 (46) 30.06.83. Бюл. 9 24 (72) В.н. шкаликов (71) Московский ордена Ленина авиацйонный институт им. Серго Орджоникидзе (53 621. 372 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 428487, кл. Н 01 Р 1/185, 1972 (прототип).(54)(57) 1. ФАЗОВЫЙ МАНИПУЛЯТОР, содержащий отрезок входного прямоугольного волновода, в поперечном сечении которого, установлен возбудитель, подключенный к двум полупроводнико-, вым диодам и связанный с двумя отрезками линии передачи, ортогональными отрезку входного. прямоугольного волновода, и выходной отрезок линии передачи, к которому через разветвление подсоединены отрезки линии передачи, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента передачи, возбудитель выполнен в виде проводящего штыря, а отрезки линии передачи выполнены в виде короткозамкнутых прямоугольныхСЮ волноводов, каждый из которых совмещен одной иэ одноименных стенок с соответствующей широкой стенкой отрезка входного прямоугольного волновода, в совмещенных стенках прорезаны соосные отверстия, в которых с зазором установлены противолежащие концы проводящего штыря и сое" динены через полупроводниковые диоды с другими стенками короткоэамкнутых прямоугольных волноводов, при этом разветвление выполнено в виде волноводиого тройника.2. Манипулятор по и. 1, о.т л ич а ю щ и й с я тем, что каждый иэ короткозамкнутых прямоугольных волно" водов совмещен широкой стенкой сйширокой стенкой отрезка входного прямоугольного волновода, а волноводныйтцойник выполнен в плоскости.3. Манипулятор поп. 1, о т"л ич а ю щ и й с я тем, что каждый иэ короткозамкнутых прямоугольных Ф волноводов совмещен узкой стенкой с широкой стенкой отрезка входного прямоугольного волновода, а волноводный тройник выполнен в йлоскости. Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоватьсядля управления фазой сверхвысокочастотных колебаний.Известен фазовый манипулятор,содержащий отрезок входного прямоугольного волновода, в поперечномсечении которого установлен возбудитель, подключенный к двум полупроводниковым диодам и связанный с двумя отрезками линии передачи, ортогональными отрезку входного прямоугольного волновода, и выходной отрезок линии передачи, к которомучерез разветвление подсоединены отрезки линии передачи 1) . 15Однако известный Фазовый манипулятор обладает низким коэффициентом передачи,Цель изобретения - повышение коэффициента передачи. 20Для достижения поставленной целив фазовом манипуляторе, содержащемотрезок входного прямоугольноговолновода, в поперечном сечении которого установлен возбудитель, подключенный к двум полупроводниковымдиодам и связанный с двумя отрезками линии передачи, ортогональнымиотрезку входного прямоугольноговолновода, и выходной отрезок линиипередачи, к которому через разветвление подсоединены отрезки линии передачи, возбудитель выполнен в видепроводящего штыря, а отрезки передачи выполнены в виде короткозамкнутых прямоугольных волноводов,каждый из которых совмещен одной изодноименных стенок с соответствующей широкой стенкой отрезка входного прямоугольного волновода, в совмещенных стенках прорезаны соосные 40отверстия, в которых с зазором установлены противолежащие концы проводящего штыря и соединены через полупроводниковые диоды с другими стенками короткозамкнутых прямоугольных 4волноводов, при этом разветвлениевыполнено в виде волноводного тройника.Каждый иэ короткозамкнутых прямоугольных волноводов, совмещен либо широкой стенкой с широкой стенкой отрезка входного прямоугольноговолновода, а волноводный тройниквыполнен в плоскости Б , либо уз"кой стенкой с ширОкОЙ стенкой Отрезка входного прямоугольного волновода, а волноводный тройник выполнен в плоскости Н.На фиг. 1 изображен Фазовый манипулятор с Е -тройником; на Фиг. 2то же, с Н "тройником; на Фиг. 3 - 60разрез. А-А на фиг. 2.фазовый манипулятор содержит отрезок входного прямоугольного волновода 1, короткозамкнутые прямоугольные волноводы 2 и 3, полупро- Ь 5 водниковые диоды 4 и 5, проводящийштырь б, отверстия в совмещенныхстенках прямоугольных волноводов 7и 8, волноводный тройник 9, входнойотрезок 10 линии передачи, проводник11, замыкающий цепь питания полупроводниковых диодов по постоянному току, металлические диски 12 и 13, атакже диэлектрические прокладки 14и 15.Диэлектрические прокладки 14 и15 срвместно с металлическими дисками 12 и 13 образуют блокировочныеконденсаторы, препятствующие проникновению токов сверхвысоких частот в источники управляющих сигналов, которые подключаются к металлическим дискам 12 и 13. В фазовыхманипуляторах аноды полупроводниковых диодов 4 и 5 присоединены кконцам проводящего .штыря б. В фазовом манипуляторе на Фиг. 1 широкиестенки отрезка входного прямоугольного волновода 1 совмещены с широкими стенками короткозамкнутых прямоугольных волноводов 2 и 3. В фазовом манипуляторе на фиг. 2 и 3широкие стенки отрезка входногопрямоугольного .волновода 1 совмещены с узкими стенками короткозамкнутых прямоугольных волноводов 2 и 3,а широкие стенки короткозамкнутыхпрямоугольных волноводов, на кото- .рых размещены катоды полупроводниковых диодов 4 и 5, расположены поразные стороны от проводяцего штыря б ,Предлагаемый фазовый манипуляторработает следующим образом.В отрезок входного прямоугольного волновода 1 поступает колебаниес частотой ЙЗ . В возбудителе ввиде проводящего штыря б наводитсяпри этом колебание тока с той жечастотой. Этот ток возбуждает вполупроводниковых диодах 4 и 5 высшие гармоники, величина которых зависит от значения приложенного кдиодам напряжения, прикладываемогок металлическим дискам 12 и 13, скоторыми соединены соответственнокатоды полупроводниковых диодов4 и 5. Фильтры частот (не показаны)выделяют одну из четных гармоникчастоты входных колебаний Г, которая затем через волноводный тройник9 поступает в выходной отрезок 10линии передачи, Так как полупроводниковые диоды 4 и 5 включены друготносительно друга встречно, тоФазы четных гармоник в спектре выходных колебаний различаются на 180Поэтому для управления фазой выходных сверхвысокочастотных колебаний с частотой ийэ(где и - номервыделяемой гармоники) к полупроводниковюи диодам 4 и 5 поочередноприкладываются различные напряже1026202 А-А иг фСоставитель Н БолПчелинская ТехоедЛ. Пекарь: реваКорректор С. Рекм едакто 44 ВНИИ п 113035, Заказ 4 Тираж 590Государственного комите елам изобретений и откр сква, Ж, Раушская на ПодписноеСССРий 4/5 П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная; ния. Так, в одном из состояний Фазы к металлическому диску 12 от источника управляющих сигналов подводится напряжение равное нулю или слег ка отрицательное, что исключает генерирование гармоник полупроноднико вым диодом 4. А к металлическому диску 13 подводится напряжение положительной полярности, величина которого обеспечивает заданный оптимальный режим умножения (выделе ния максимальной мощности колебаний соответствующей четной гармони - ки входного колебания) . Для изменения фазы колебаний на 180 в выходном отрезке 10 линии передачи к 5 полупроводниковому диоду 5 прикладывается нулевое или слегка отрицательное напряжение, а к полупроводниковому диоду 4 прикладывается положительное напряжение, что обес-. печивает генерацию четной гармоники только этим диодом. Так как фазы колебаний, генерируемых полупроводниковыми диодами 4 и 5 различаютсяо о фна 180 , то на 180 будут различаться фазы четных гармоник и в выходном отрезке 10 линии передачи.Блокировочные конденсаторы, образуемые ноэдушными зазорами в отверстиях в совмещенных стенках прямоугольных нолноводов 7 и 8 и кон- Зц цами проводящего штыря.б, исключают взаимосвязь полупроводниковых диодов 4 и 5 по выходной гармонике.Эти конденсаторы препятствуют протеканию токов с частотами иЙвх генерируемых одним полупроводниковьпи диодом,через другой полупооволниковый диод, что исключает уменьшение амплитуды колебаний на выходе фазового манипулятора и, тем самым, способствует увеличению коэффициента передачи, определяемого как отношение мощности выходных колебаний к мощности колебаний, поступающих в отрезок входного прямоугольного волновбда 1. Поскольку в фазовом манипуляторе полупронодниковые диоды 4 и 5 пространственно разнесены и расположены в разных короткозамкнутых прямоугольных волноводах 2 и 3, тотем самым, ослабляется концентрация высших типов волн в местах установки полупроводниковых диодов. Это снижает паразитные реактивные составляющие и способствует расширению полосы рабочих частот.Таким образом, предлагаемый фазовый манипулятор при умножении частоты н четное число раз обладает повышенным значением коэффициента передачи и расширенным диапазоном рабочих частот.