Сумматор мощности

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) .Я ,. 1760 3 В 5 Ц 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Институт технической механики АНУССР(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 566207, кл. Н 03 В 7/14, 1975.2, Авторское свидетельство СССРМ 733081, кл. Н 03 В 7/14, 1980,3. Авторское свидетельство СССРМ 1322402, кл, Н 03 В 7/14, 1984,4, Авторское свидетельство СССРМ 1204106, кл. Н 03 В 7/14, 1983,(57) Изобретение относится к радиоэлектронике и предназначено для создания источников СВЧ повышенного уровня выходноймощности. Сущность изобретения: в сумматоре мощности, содержащем отрезок 1 пря Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в различных устройствах СВЧ диапазона.Известно устройство сложения мощностей, которое содержит отрезок волновода, в поперечном сечении которого размещена возбуждающая решетка, выполненная в виде отрезков металлических стержней, к концам которых подключены генераторные полупроводниковые диоды, Питающее диоды напряжение подается через штыри, которые подсоединены к средней части стержней 1).Известно также устройство сложения мощностей, содержащее возбуждающую 2моугольного волновода, изогнутый по пространственной винтовой линии и установленный коаксиально с резонатором 2, и генераторные диоды 5. установленные каскадно на расстояниях, кратных половине длины волны вдоль отрезка 1 прямоугольного волновода, и электромагнитно связанные с резонатором 2 отверстиями связи, выполненными в стенках отрезка 1 прямоугольного волновода и резонатора 2, с целью упрощения настройки введены аксиальный резонатору 2 тонкостенный цилиндр 3, установленный с возможностью вращения и с окнами связи 4, которые соосны отверстиям связи в отрезке 1 прямоугольного волновода и резонатора 2, а также установленные между диодами 5 диэлектрическая пластина 6, шлейф 7 в Е-плоскости отрезка 1 прямоугольного волновода, индуктивные штыри 8 и емкостные винты 9. 1 ил. решетку из металлических штырей с подключенными к ним диодами, при этом каждый штырь и стержень возбуждающей решетки разделены диэлектрическим слоем, расположенным в плоскостях продольного сече- Л ния волновода 2,Известен сумматор мощности, описанный в 31. Данный сумматор мощности со- а держит отрезок прямоугольного волновода, в котором между его широкими стенками размещены и пар полупроводниковых генераторных диодов, а дополнительный генераторный диод размещен между широкими стенками цилиндрического резонатора. Внутри и коаксиально со свернутым в коль 1760625цо отрезком прямоугольного волновода размещен высокодобротный цилиндрический резонатор, с которым электромагнит- но через отверстия в общей стенке связаны полупроводниковые генераторные диоды.Основным общим недостатком данных сумматоров мощности является недостаточно высокая величина рабочей выходной мощности,Наиболее близким к данному изобретению является генератор СВЧ, описанный в 4.Данное устройство содержит волновод большего сечения, который размещен вдоль волновода меньшего сечения по винтовой линии, имеющей средний диаметр, равный половине длины волны в коаксиальной линии на основной частоте генерации, и шаг, кратный длине волны в волноводе меньшего сечения на удвоенной частоте генерации, а каждая коаксиальная линия включена в волновод большего сечения в трех точках через его узкие и широкую стенки, причем расстояние между точками включения кратно длине в нем на основной частоте генерации.Недостатком известного устройства является трудность настройки и недостаточно высокая величина выходной СВЧ мощности,Цель изобретения - упрощение настройки сумматора мощности.Указанная цель достигается тем, что в данный сумматор мощности между отрезком прямоугольного волновода и резонатором, аксиально с ним, установлен с возможностью вращения вокруг продольной оси цилиндр, в котором выполнены отверстия, соответствующие отверстиям в стенках резонатора, а между генераторными диодами, каскадно имвнутри отрезка прямоугольного волновода установлены управляемые фазовращатели, которые выполнены в виде диэлектрической пластины, установленной с возможностью перемещения перпендикулярно широкой стенке отрезка прямоугольного волновода, каскадно которой размещены в разных углах отрезка прямоугольного волновода два индуктивных штыря и два емкостных винта между ними, а между диэлектрической пластиной и емкостными винтами в Е-плоскости отрезка прямоугольного волновода включен шлейф регулируемой длины.На чертеже схематически показан сумматор мощности в продольном разрезе,Сумматор мощности содержит отрезок 1 прямоугольного волновода, который изогнут по пространственной винтовой линии и установлен коаксиально с высокодоброт 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ным перестраиваемым по частоте цилиндрическим резонатором 2.В промежутке между резонатором 2 и изогнутым отрезком 1 прямоугольного волновода и коаксиально по отношению к ним находится тонкостенный цилиндр 3 с окнами связи 4, которые находятся соосно с отверстиями связи резонатора 2 и изогнутого отрезка 1 прямоугольного волновода. Цилиндр 3 имеет возможность вращаться относительно резонатора 2 и изогнутого отрезка 1 прямоугольного волновода. В изогнутом отрезке 1 прямоугольного волновода на расстоянии, кратном половине длины волны находятся полупроводниковые генераторные диоды с ОДП 5. Число окон связи 4 равно числу полупроводниковых генераторных диодов 5. Между соседними полупроводниковыми генераторными диодами 5 вдоль отрезка 1 прямоугольного волновода расположена диэлектрическая пластина 6, которая имеет возможность перемещаться поперек волновода вдоль его широкой стенки, шлейф 7 в Е-плоскости, за которым находятся расположенные по диагонали два индуктивных штыря 8, между которыми находятся два емкостных винта 9, Расстояние между емкостными винтами 9 может, например, быть равным 4/2, где Лв - длина волны в волноводе; 10 - поршень перестройки по частоте резонатора 2, Выход мощности СВЧ.осуществляется через выходной фланец 11 отрезка 1 прямоугольного волновода,Сумматор мощности работает следующим образом,При подведении к полупроводниковым генераторным диодам 5 постоянного напряжения, в них возбуждаются колебания СВЧ энергии. Каждый из диодов 5 генерирует колебания СВЧ определенной мощности, Полупроводниковые генераторные диоды 5 размещены на расстоянии, кратном половине длины волны в волноводе. Размещение полупроводниковых генераторных диодов 5 на расстоянии, кратному /2 обуславливает эффективное сложение мощности СВЧ колебаний отдельных полупроводниковых генераторных диодов 5, При таком расстоянии между диодами 5 и учитывая наличие подстроечных элементов 6 - 9 энергия волны СВЧ колебаний от предыдущего диода 5 приходит к месту расположения последующего генераторного диода 5 в фазе, соответствующей фазе волны, возбуждаемой в данном месте диодом 5. Таким образом, каждый последующий диод 5 работает в режиме, соответствующему режиму синхронизации диода внешним сигналом, а син1760625 5о ные диоды Уста ольной оси, генераторянииСВЧ энер- пРОДО л волновом расстоя м сигналом будет овленные на полувольного хронизирующи, ущего полупроого в отрезке прямоугольриходящая от пр д5 один от дру на одном конце гия, прио а, закороченном н дникового генерат билизи- волновод,является выходом вод тся внешним ста илй конец которого я Резонатор 2 являетсяффектив Ругои ато ом, Для более э е мматора мощности, иыс езогии СВЧ олебаний сувязи, выполненнымиво никовых генератоотдельных полупровод нение и под- наторома и ямоугольного волновоов 5 необходимо изменение омс ятем, колебаний генераторных впомощи 10 да и резонато, и и стр ествляется при пом с целью. упрощенияеэоди иодов 5. Это осуще дстины и шл 6 лейфа в что, с м и ямоугольнного волновода и ре диэл ектрическои пл оптимального размзме- отрез ко рм аксиально с ним установлен с воз- Е- оскости 7. Выбор о -пл ествляется и утем наторомю в ащения в округ продольноитносительного взаи а отвер ерстия связи 4 осущ имного ПО- о- мож ность р лин, в коткотором выполоси введенныи ци др, смещения и отн б зирующе осиоответствующие о р ворота цилиндриче 3 и отрезка нень ах езонатора, а ме дуж ц дрка но им го Резонатор обеспечива ается устойчиаторнымии диодами каск д волновода 1. Этим 5 при не- генер ямоугольного волн дово а вая синхронизац ия всех диодов до Ротности вну Р н т и отрезка прямые а- значительном уменьшении до го езонатора 2, в ащатели, которые выпленной стабилизирующег р одов могут зо рластины, установл В качестве ге р не аторных ди лект ическои пликанна, лавиьюпе ем быть использ . а, ави ь сваны диоды а, ави с возможностью емши окой стенки отрезка и ямоугольпр олетные диоды и т.д. энного суммас адно котор Использование д ить повышенн ую 25 ного в волновода, кв азных угл ах отрезка прямо- и позволяет получ размещены рктивных шты- СВЧ олебании придоолновода два индук ч льности частоты. уемкостных винта между ними, а чно высокой стабильно ря и два емкй пластиной и емкостаточ об етенияиэлектрической пл Формула изо р ти, содержащиилно - и Е- оскости отрезка пря- С мматор мощнос лново- ЗО стными и винтами в -плоа включен шлеиф ум отрезок пря р рямоугольного волно моу голльного волновода зонатор, ря лноемой длины.Р Унной вокруг резонатора вдоль закрученной вок а в ольУ Р г1 7