Частотный детектор свч

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 78995 20 Н 03 Р 9 94 НО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Ьад 6/Хд ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЪ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Физико-технический институт низких температур АН УССР(54) ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР СВЧ (57) Изобретение м. б. использовано в радиоизмерительной технике, в системах стабилизации частоты г-ров СВЧ. Цель изобретения - повышение коэфф. передачи и упрощение настроики. Уст-во содержит резонатор 1, выполненный в виде соединенных цилиндрическими выходами входного и выходного рупорных переходов 2 и 3 от прямоугольного вол новода к цилиндрическому с возможностью вращения вокруг их общей продольной оси, фазовращатели 4 и 5, амплитудные детекторы 6 и 7, выходы к-рых подключены к блоку сравнения 8. Вновь введены волноводный тройник 9, трехплечий циркулятор 10 с плечами 11 - 13, регулируемая неоднородность 14, согласованная нагрузка 15. Для повышения линейности дискриминационной хар-ки необходимо, чтобы амплитуды 1-го и 2-го резонирующих сигналов были одинаковы, что достигается изменением неоднородности 14. 1 ил, 1278995Изобретение относится к радиотехникеи может быть использовано в радиоизмерительной технике, в системах стабилизациичастоты генераторов СВЧ.Цель изобретения - повышение коэффициента передачи и упрощение настройки.На чертеже представлена функциональная схема частотного детектора СВЧ.Частотный детектор СВЧ содержит резонатор 1, выполненный в виде соединенныхцилиндрическими выходами входного ивыходного рупорных переходов 2 и 3 отпрямоугольного волновода к цилиндрическому с возможностью вращения вокруг ихобщей продольной оси, первый и второй фазовращатели 4 и 5, первый и второй амплитудные детекторы 6 и 7, выходы которыхподключены к блоку 8 сравнения, волноводный тройник 9, трехплечий циркулятор 1 Ос первым 11, вторым 12 и третьим 13 плечами, регулируемую неоднородность 14,согласованную нагрузку 15.Частотный детектор СВЧ работает следующим образом.Сигнал поступает на вход и разделяетсяв волноводном тройнике 9, Часть его поступает на третье плечо 13 трехплечего циркулятора 1 О и далее через второй фазовращатель 5 проходит в резонатор 1, а другаяего часть проводится к второму амплитудному детектору 7,Рабочая волна Н 0 во входном рупорном переходе 2 преобразуется в Н, (здесьи далее символ и соответствует волнам впрямоугольном волноводе, 0 - в кругломволноводе, а знак . соответствует волне,плоскость поляризации которой перпендикулярна плоскости поляризации рабочейволны).При угле поворота между входным ивыходным рупорными переходами 2 и 3У =0 в выходном рупорном переходе 3 воло ина Н, вновь преобразуется в Н, приэтом модуль коэффициента прохождениярабочей волны практически равен единице.Однако поворот одного рупорного переходаотносительно другого вокруг их общей продольной оси на угол У + 0 приводит к частичному преобразованию волны Н 0 в поляризационно-вырожденную Н," Коэффициентпреобразования Нп в Нрастет с увеличением М вследствие увеличения асимметриипоперечного сечения относительно плокостиполяризации рабочей волны. Волна Н ,преобразуясь в рупорных переходах 2 и 3в волну Н оказывается запертой вэтих переходах. Это связано с тем, что длянее прямоугольный волновод является запредельным,Таким образом, предлагаемое устройство является для волны Н 0, своеобразнымрезонатором, торцовыми стенками которогослужат критические сечения. При прохождении рабочей волны через резонатор 1 на5 0 15 20 2 30 35 40 45 50 55 резонансной частоте в нем накапливается энергия за счет рабочей волны, и это является причиной того, что в спектре прошедшего через резонатор 1 сигнала на рабочей волне наблюдается резонансный провал, глубина и ширина которого зависят от угла поворота У, Из энергетических соображений следует, что амплитуда отраженного от резонатора 1 сигнала равна глубине резонансного провала в спектре прошедшего резонатор 1 сигнала. Прошедший резонатор 1 сигнал частично отражается от регулируемой неоднородности 14, а частично рассеивается в согласованной нагрузке 15. Степень отражения регулируется положением регулируемой неоднородности 14. Отраженный от нее сигнал с резонансным провалом в его спектре вторично проходит резонатор 1 (только в противоположном направлении), вследствие чего глубина резонансного провала увеличивается. В то же время из энергетических соображений следует, что при этом должен существовать отраженный в сторону регулируемой неоднородности 14 сигнал, амплитуда которого должна быть равна амплитуде уменьшения вторично прошедшего через резонатор 1 сигнала. Увеличение глубины провала при неполном отражении сигнала от регулируемой неоднородности 14 пропорционально квадрату преобразования колебаний Н" и Н,", и, следовательно, при двукрагном прохождении сигнала (один раз в прямом, другой раз в обратном направлениях) глубина провала реально увеличивается в 2,5 - 3 раза.Формирование дискриминационной характеристики частотного детектора СВЧ происходит за счет суперпозиции первого резонирующего сигнала - сигнала дважды прошедшего резонатор 1 - и второго резонирующего сигнала, образованного при резонансе между критическим сечением выходного рупорного перехода 3 и регулируемой неоднородностью 14, при этом резонансные условия достигаются путем регулирования первого фазовращателя 4. Для повышения линейности дискриминационной характеристики необходимо, чтобы амплитуда первого и второго резонирующих сигналов были одинаковы, что достигается изменением регулируемой неоднородности 14.Отраженный от входного рупорного перехода 2 сигнал, а также сигнал, резонирующий в полости Критическое сечение - регулируемая неоднородность 14 при суперпозиции в волноводном тракте от резонатора 1 до первого амплитудного детектора 6, формируют дискриминационную характеристику. Необходимое фазовое соотношение при этом достигается регулированием второго фазовращателя 5, В первом амплитудном детекторе 6 происходит детектирование сигнала, в результате чего образуется сигнал постоянного тока с ампли1278995 Формула изобретения Составитель Ю. Данич Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор Л. Патай Заказ 6849/55 Тираж 597 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4тудно-частотной зависимостью в виде дискриминационной характеристики на уровне постоянной составляющей. Этот сигнал, а также продетектированная вторым детектором 7 часть входного сигнала подаются на блок 8 сравнения. В нем вычитается постоянная составляющая, в результате чего на выходе блока 8 сравнения формируется дискриминационная характеристика, амплитуда которой равна нулю на частоте резонанса резонатора 1,Частотный детектор СВЧ, содержащий резонатор, выполненный в виде соединенных 15 цилиндрическими выходами входного и выходного рупорных переходов от прямоугольного волновода к цилиндрическому с возможностью вращения вокруг их обшей продольной оси, первый фазовращатель,подключенный к выходу резонатора, второй фазоврашатель, первый и второй амплитудные детекторы, выходы которых подключены к блоку сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента передачи и упрощения настройки, введены волноводный тройник, трехплечий циркулятор и подключенные к выходу первого фазовращателя последовательно соединенные регулируемая неоднородность и согласованная нагрузка, при этом второй фазовращатель включен между входом резонатора и первым плечом трехплечего циркуля- тора, второе плечо которого подключено к входу первого амплитудного детектора, третье - к одному выходному плечу волноводного тройника, другое выходное плечо которого подключено к входу второго амплитудного детектора, а входное плечо волноводного тройника является входом частотного детектора СВЧ.