Учетверитель частоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕСКРЕСПУБЛИК А 1 19) 111 1)4 Н 03 В 190 ИЯ ордена ый инМ О б Фиг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский ордена Ленина иОктябрьской Революции авиационнститут им. Серго Орджоникидзе(54) УЧЕТВЕРИТЕЛЬ (57) Изобретение отно тронике. Обеспечиваетс паразитных гармоничес расширение полосы рабо лебание поступает в о ного волновода (ОПВ) речного сечения которо буждающий штырь (ВШ кам ОПВ 1 при мыка соответствующих коротк конца ОПВ 9, 10. Другие рез сумматор мощности, волноводного Е-тройник ЧАСТОТЫсится к радиоэлекя снижение уровня ких составляющих и чих частот. СВЧ-котрезок прямоуголь, в плоскости попего установлен воз- ) 2, К узким стенют широкие стенки озамкнутых с одного концы ОП В 9, 1 О чевыполненный в виде а 13 соединены с отрезком выходной линии 14. К ВШ 2 с двух сторон присоединены одними концами металлические стержни 3, 5, установленные в соответствующих отверстиях 7, 8 в совмешенных стенках ОПВ 1, 9, 10. Другие концы металлических стержней 3, 5 подключены к умножительным диодам (УД) 4, 6, установленных на широких стенках ОПВ 9, 10. Концы ВШ 2 подключены через УД 11, 12 к противоположным широким стенкам ОПВ 1. В ВШ 2 возбуждается переменное колебание, в результате чего в УД 11, 12 появляются высшие гармоники напряжения. Т. к. УД 11, 12 включены встречно-последовательно, то в металлических стержнях 3, 5 текут токи только четных гармоник входного колебания. УД 4, 6 возбуждаются колебаниями тока с частотой 21-. Колебания, возбуждаемые в УД 4, 6 нечетными гармониками, синфазнь 1, а четными гармониками - противофазны. Поэтому колебания противофазных четных гармоник в волноводном Е-тройнике 13 складываются и поступают в отрезок выходной линии, где колебание 41- отфильтровывается. Колебания нечетных гармоник не проходят в отрезок выходной линии. 2 ил, 125613015 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к радиоэлектронике и предназначено для использования в передающих радиотехнических системах.Известен умножитель частоты, содержащий два умножительных диода 11.Однако известный умножитель обладает большим уровнем гармонических составляющих.Наиболее близким техническим решением к изобретению является учетверитель частоты, содержащий отрезок входной линии и два короткозамкнутых с одного конца отрезка прямоугольного волновода, на широких стенках которых закреплены первый и второй умножительные диоды, причем два коротко- замкнутых с одного конца отрезка прямоугольного волновода соединены другими концами с отрезком выходной линии через сумматор мощности 12.Однако известный учетверитель частоты обладает большим уровнем соседних гармонических составляющих и не позволяет получить большие рабочие полосы частот. Цель изобретения - снижение уровня паразитных гармонических составляющих и расширение полосы рабочих частот.Поставленная цель достигается тем, что в учетверителе частоты, содержащем отрезок входной линии и два короткозамкнутых с одного конца отрезка прямоугольного волновода, на широких стенках которых закреплены первый и второй умножительные диоды, причем два короткозамкнутых с одного конца отрезка прямоугольного волновода соединены другими концами с отрезком выходной линии через сумматор мощности, отрезок входной линии выполнен в виде отрезка прямоугольного волновода, в плоскости поперечного сечения которого установлен возбуждающий штырь, концами соединенный с одноименными электродами введенных третьего и четвертого умножительных диодов и через них - с широкими стенками отрезка прямоугольного волновода, каждая из узких стенок которого совмещена с одной из широких стенок соответствующего короткозамкнутого отрезка прямоугольного волновода, при этом в узких стенках входного отрезка прямоугольного волновода и соответственно в совмещенных с ними широких стенках коротко- замкнутых с одного конца отрезков прямоугольного волновода выполнены отверстия, центры которых лежат в плоскости поперечного сечения отрезка прямоугольного волновода, проходящей через ось возбуждающего штыря, в которых с зазором установлены металлические стержни, соединенные одними концами с возбуждающим стержнем, а другими - с разноименными электрода. ми первого и второго умножительных диодов, причем сумматор мощности выполнен в виде волноводного Е-тройника. На фиг. 1 показан учетверитель частоты; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Учетверитель частоты содержит отрезок прямоугольного волновода 1, возбуждающий штырь 2, металлический стержень 3, первый умножительный диод 4, металлический стержень 5, второй умножительный диод 6, отверстия 7 и 8, короткозамкнутые с одного конца отрезки 9 и 10 прямоугольного волновода, третий и четвертый умножительные диоды 11 и 12,волноводный Е-тройник 13, отрезок выходной линии 14, металлические диски 15 - 17 с диэлектрическими прокладками 18, 19 и 20, проводник 21, металлический диск 22, диэлектрическую прокладку 23, проводник 24 и зазор 25.Учетверитель частоты работает следующим образом.В отрезок прямоугольного волновода 1 вводится сверхвысокочастотное колебание на частоте 1-, а к металлическим дискам 15 - 17 и 22 подводятся постоянные напряжения соответствующей полярности и величины, обеспечивающие максимальный уровень генерируемой гармоники. При этом в возбуждающем штыре 2 возбуждается переменное колебание тока с частотой 1 этот ток обуславливает появление на третьем 11 и четвертом 12 умножительных диодах высших гармоник напряжения. Так как умножительные диоды 11 и 12 включены встречно- последовательно, то по металлическим стержням 3 и 5 текут токи только четных гармоник входного колебания, т. е. колебания тока с частотами 21 41,и т.д. Первый и второй умножительные диоды 4 и 6 возбуждаются колебаниями тока с частотой 21 при этом в короткозамкнутых с одного конца отрезка 9 и 10 прямоугольного волновода возбуждаются колебания, частоты которых 2 К 1, где К= =1, 2, 3 Поскольку в короткозамкнутом с одного конца отрезке прямоугольного волновода 9 первый умножительный диод 4 на свободной широкой спинке установлен своим катодом, а в короткозамкнутом с одного конца отрезке прямоугольного волновода 1 О второй умножительный диод 6 установлен своим анодом, то при полной симметрии устройства возбуждаемые в них колебания нечетных гармоник (К - нечетное) синфазны, а четных гармоник (К - четное) противофазны. Поэтому колебания нечетных гармоник интерферируют в волноводном Е-тройнике и не поступают в отрезок выходной линии 14, а противофазные колебания четных гармоник с частотами 4 1 вх, 81 вк и т. д. В Волноводном Е- трой нике синфазно складываются и поступают в отрезок выходной линии 14, где колебание частоты 41 отфильтровывается,Благодаря введенным отличительным конструктивным признакам достигается значительное разрежение спектра частот выходных колебаний. При полной симметрии.г Соста ТехреТиражГосударственелам изобретесква, Ж - 35,Патент, г. У евКорректо Подписно СССР авитель В. Васид И. Верес86ого комитетаний и открыРаушская набжгород, ул. П Редактор Н. МарголиЗаказ 4833/54ВНИИПпо113035, Мфилиал ППП емчик д. 4/5 ектная схемы в спектре выходного колебания вместе с полезной четвертой гармоникой входной частоты присутствует только восьмая высшая гармоника, уровень которой значительно слабее, чем уровень полезной гармоники, Разрешение спектра позволяет реализовать в предлагаемом устройстве значительно большие рабочие полосы частот.В предлагаемом устройстве дважды осуществляется умножение в два раза. Поскольку умножение в два раза значительно эффективнее, чем в четыре, то по сравнению с известным предлагаемое устройство характеризуется также повышенным значением коэффициента преобразования, определяемым как отношение выходной мощности к входной.По сравнению с известным предлагаемое устройство характеризуется увеличенным уровнем выходной мощности, сниженным уровнем паразитных гармонических составляющих и расширенной полосой рабочих 20 частот, а также увеличенными значениями коэффициента преобразования и уровня выходной мощности,Учетверитель частоты, содержащий отрезок линии и два короткозамкнутых с одного конца отрезка прямоугольного волновода, на широких стенках которых закреплены первый и второй умножительные диоды, причем два короткозамкнутых с одного конца отрезка прямоугольного волновода соединены другими концами с отрезком выходной линии через сумматор мощности, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня паразитных гармонических составляющих и расширения полосы рабочих частот, в нем отрезок входной линии выполнен в виде отрезка прямоугольного волновода, в плоскости поперечного сечения которого установлен возбуждающий штырь, концами соединенный с одноименными электродами введенных третьего и четвертого умножительных диодов и через них - с широкими стенками отрезка прямоугольного волновода, каждая из узких стенок которого совмещена с одной из широких стенок соответствующего короткозамкнутого отрезка прямоугольного волновода, при этом в узких стенках входного отрезка прямоугольного волновода и соответственно в совмешенных с ними широких стенках коротко- замкнутых с одного конца отрезков прямоугольного волновода выполнены отверстия, центры которых лежат в плоскости поперечного сечения отрезка прямоугольного волновода, проходящей через ось возбуждающего штыря, в которых с зазором установлены металлические стержни, соединенные одними концами с возбуждающим стержнем, а другими - с разноименными электродами первого и второго умножительных диодов, причем сумматор мощности выполнен в виде волноводного Е-тройника.