Формирователь свч-импульсов

(5)5 ИС И й институ олитехнйче ов, С,А.Нооды иссле рассеяниябежная ра53 ние предымжатием имнаучных - 66. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМйРИ ГКНТ СССР ЫИЕ ИЗОБР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательскиядерной физики при Томском иском институте им, С,М.Кирова(56) Кузнецов А,С., Кутин Г.И, Медования эффекта нелинейнооэлектромагнитных волн. - Зарудиоэлектроника, 1985, М 4, с. 4Альварес Р.А, и др, Подавлепульса в СВЧ-резонаторах со спульса.-Приборы дляисследований, 1986, М 10 с. 60 Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано для формирования мощных высокочастотных импульсов в радиопередающих,устройствах для исследования газового разряда и плазмы,Цель изобретения - формирование СВЧ-импульсов с.двумя основными частотными составляющими спектра.На фиг. 1 изображена упрощенная конструкцйя формирователя СВЧ-импульсов; на фйг. 2 - график распределения электрического поля в резонансном объеме формирователя СВЧ-импульсов,Формирователь СВЧ-импульсов содержит симметричный волноводный тройник 1, закороченные с одного конца отрезки волновода 2, длины которых равны, первый 3 и второй 4 элементы связи с первым и вторым генераторами(не показаны) и коммутатор 5. Длины отрезков волноводов 2 выбраны рав 1571711 А 1(54) ФОРМИ РОВАТЕЛ Ь СВЧ-ИМПУЛ ЬСОВ (57) Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к устройствам формирования мощных высокочастотных импульсов в радиопередающих устройствах. Цель изобретения - формирование СВЧ-импульсов с двумя основными частотными составляющими спектра, Формирователь СВЧ-импульсов содержит симметричный волноводный тройник, закороченные с одного конца отрезки волновода, длины которых равны, два элемента связи, два генератора, коммутатор, Длины отрезков волноводов и расстояние коммутатора от эакороченного конца одного из отрезков волновода выбираются из соотношений, приведенных в формуле изобретения. 2 ил. ными и Яь 1 Яь 2 /2(Яь 2 - 1 ь 1, где и = 1,2,3., а коммутатор 5 расположен на расстоянии Яь 1 Ль 2/(2(Ль 2+Ль 1 от эакороченного конца одного из отрезков волновода 2, где 41 и ь 2 - длины волн в волноводе колебаний первого и второго генераторов соответственно,Формирователь СВЧ-импульсов работает следующим образом.ЭЭлектромагнитные колебания первого и второго генераторов возбуждают резонансный объем, образованный симметричным тройником 1 и отрезками волновода 2, который обладает свойствами в том случае, если на длине отрезка укладывается целое число длин полуволн. При этом симметричный тройник 1 оказывается в области минимума электрического поля (фиг.2) и излучения в выходное плечо не происходит. Для воэбуж дения резонансного объема на двух частотах каждый из двух видов колебаний должен иметь целое число вариаций полувалн вдоль длины отрезка 2. Пусть 11 - частота первого генератора; 1 г - частота второго генератора. Если т 1тг, тоЯь 1 Яьг, где Аь 1 и 3 ьг соответствующие длины, волн в волново- дЕ. Условием резонанса для частрты т 1 будет сортношение 1=и 1 Яь 1/2, где п 1 - целое число, ПосколькуЛьгМь 1, для тг условием резонанса будет в общем случае гп - и) ьг/2 = 1, Отсюда ги = и Мьг/Яьг-За 1) и требуемая.длина резонатора1. =21 = и Яь 1 ьг/Дьг 1 ь 1)Каждый вид колебаний должен возбуждаться за одно и то же время 3 , где г - постоянная времени, Но поскольку частоты разные, используя адин элемент связи для возбуждения, получим раличные постоянные времени для двух видов колебаний, Поэтому в резонаторе используются первый 3, и второй 4 элементы связи, что позволяетдля каждого колебания установить определенную связь и тем самым одинаковую величину г для двух различных частот,В конце процесса возбуждения суммар. ное высокочастотное электрическое поле вкаждой точке имеет биения с частотой 11- -тг)/2. В момент достижения максимального значения электрического поля в области . расположения коммутатора 5 на нега подается пусковой высоковольтный импульс от блока запуска. При срабатывании коммутатора 5 изменяется электрическая длина отрезка 2, в котором он размещен, и изменяются фазавые соотношения волн, складывающихся в симмметричном тройнике 1. Он оказывается открытым, и электромагнитная энергия поля двух видов колебаний, имеющих разные резонансные . частоты, излучается в нагрузку через несимметричное плечо.Амплитуды излучаемых волн зависят отместоположения коммутатора. Поскольку 3 ь 1 ФЯьг, то невозможно осуществить одновременное изменение над Фазы волн однаго и другого вида колебаний, распространяющихся к симметричному тройнику 1 изотрезка волновода 2, в котсром находится коммутатор 5, Для того, чтобь 1 амплитуды излучаемых волн на частотах 11 и 1 г были одинаковыми, требуется одинаковое отклонение Ьрот изменения Фазы на 5 л одной и другой волн. Тогда изменениефазы для одного и другого вида колебаний на л ч- Ьср означает, что сложение волн в тройнике осуществляется при одинаковых соотношениях амплитуд для каждого момен та времени, Данное условие можно записатьуравнением 2 лЬЕ 1/1 ь 1 =2 ЬЕг/2 ьг, где Л Ъ и Ь Ъ ясны из Фиг. 2. Решая последнее уравнение совместно с соотношением 21+г=Рьг - Ль 1)/4, (Фиг,2), можно найти место расположения коммутатора 5 от закароченного конца одного из отрезков волновода 2: 1 о=Ль 1 Жг/12(Аьг.льц 1Увеличение импульсной мощности на выходе данного устройства относительно суммарной средней мощности первого и второго генераторов составляет 70 - 100 раэ. Формула иэобретечил25Формирователь СВЧ-импульсов, содержащий первый генератор, подключенный через первый элемент связи к резонансному сбьему, образованному двумя эакарсченными с одного конца отрезками валнавада равной длины, другие концы которых подклачены к соответствующим плечам симметричного вол новодного тройника, коммутатор, размещенный в резонансном объеме, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 35целью формирования СВЧ-импульсов с дву-.мя основными частотными составляющими спектра, в него дополнительно введены второй элемент связи и второй генератор, под- .40ключенный к резонансному объему через второй элемент связи, длины отрезков валнавада выбраны равными и Яь 1 Льг/2 Яьг - Аь 1)1,а коммутатор размещен на расстоянии Яь 11 лг/2(Ль 1+Ъг от закороченного конца одного иэ отрезков вслновода, где Ль 1 и Яьг - длина волны в волноваде колебаний первогс и второго генераторов соответственно, а и= = 1,2,3Составитель Ю.ДаничТехред М.Моргентал Корректор дактор М.Петро Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 каз 1519 Тираж 440 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5