Преобразователь частоты

ОПИС ИЗОБР К АВТОРСКОМ п 11 455447 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлен 3 (21) 18 вки К с присоединением Государственный комите Совета Министров ССС(32) ПриоритетОпубликовано 30.12.74. БюллетДата опубликования описания 3) УДК 621.373(М 8.8) елам изобретении и открытий. Д. Поборчии 71) Заявите 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТ ласти техники различных раля получения Изобретение относится к обСВЧ и может применяться вдиотехнических устройствах дмощных СВЧ-колебаний.Известны преобразователи (умножители) частоты, представляющие совокупность двух связанных общей нелинейной емкостью резонаторов или фильтров, настроенных на входную и выходную частоты. Для повышения эффективности преобразования колебаний в некоторых случаях в цепь варактора вводят резонаторы или фильтры, настроенные на промежуточные гармоники. Во всех конструкциях преобразуемая мощность ограничена допустимым рассеянием тепла в варакторе и его пробивным напряжением. Один из способов увеличения этой мощности состоит в увеличении числа варакторов, включенных в один каскад преобразования частоты. Однако известная мостовая схема преобразователя работает только при четных коэффициентах преобразования и используется в основном в режиме удвоения частоты, а последовательная схема с двумя встречно включенными варакторами сложна конструктивно и не обеспечивает удовлетворительного теплоотвода от варакторов, из-за чего выходная мощность снижается. Многочастотность резонаторов СВЧ, применяемых в известных устройствах, с коэффициентом преобразования более двух затрудняет подавление гармоник преобразуемой частоты на входе и выходе.Целью изобретения является увеличениевыходной мощности при одновременном 5 уменьшении уровня мощности гармоник,Это достигается тем, что в предлагаемомпреобразователе частоты между входным и выходным резонаторами установлен индуктивно связанный с ними стержень, к средней точ ке которого подключен фильтр второй гармоники и цепь питания (смещения), а варакторные диоды установлены симметрично между торцами стержня и корпусом устройства.На чертеже приведен предлагаемый пре образователь частоты.Преобразователь частоты состоит пз корпуса 1 с втулками для варакторов и крышками, штыревых квазистационарных резонаторов 2 и 3 входной и выходной цепей, распо ложенных в прямоугольных полостях корпуса, стержня 4 нелинейного контура с варакторами 5 и 6, расположенного между резонаторами, фильтра 7 второй гармоники, включенного в среднюю точку стержня 4, цепи 25 питания, в данном случае цепи 8 автоматического смещения, стержней входной 9 и выходной 10 линий, коаксиальных соединителей 11 и 12 соответственно входа и выхода, емкостных настроечных винтов 13 и держателей 14 30 варакторов.Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.Колебания с частотой 1 поступают через соединитель 11 на стержень входной линии 9, индуктивно связанный с сильно укороченным резонатором 2. Корпу с преобр азователя частоты в области расположения стержней резонаторов представляет запредельный прямоугольный волновод. Длина стержня вход- нога резонатора, как и выходного, составляет не более 1/8 рабочей длины волны, 11 ри таких длинах стержней резонаторов связь цепей осуществляется в основном магнитными полями, Резонатор 3 посредством индуктивной связи возбуждает колебания в нелинейном контуре со стержнем 4, варакторы 5 и 6 которого возбуждаются противоф азно. Ф азовые соотношения в нелинейной цепи таковы, что в середине ее должен быть узел тока второй гармоники и пучность тока третьей гармоники. Переменное магнитное поле, соответствующее пучности тока третьей гармоники, возбуждает в выходном резонаторе 3 колебания с частотой 31", которые через выходную линию 10 и коакснальный соединитель 12 поступают в нагрузку, Для увеличения эффективности преобразования оптимальная амплитуда и фаза тока второй гармоники через варакторные диоды подбирается настройкой фильтра 7 второй гармоники, включенного в среднюю точку нелинейной цепи.На входе преобразователя частоты не должно быть значительного уровня гармоник входной частоты, ухудшающих согласование отдельных узлов аппаратуры. Однако резонаторы из отрезков линии передачи с длиной - плохо фильтруют третью гармонику, а оди5 лночные резонаторы длиной - не обеспечи 8вают фйльтрации третьей гармоники. В предлагаемой конструкции фильтрация третьей гармоники во входной цепи обеспечивается 10 применением резонатор с длиной стержня/.- , а фильтрация второй гармоники, на входе и выходе, в основном за счет того, что токи второй гармоники в средней части стер жня нелинейной цепи, связанной с входным ивыходным резонаторами, текут в противоположных направлениях, обеспечивая минимальную магнитную связь.20Предмет изобретенияПреобразователь частоты, содержащийвходной и выходной резонаторы, фильтр вгорой гармоники и цепь питания, которые элек трически связаны с двумя варакторными диодами, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной мощности при одновременном уменьшении уровня мощности гармоник, между упомянутыми резонаторами уста новлен индуктивно связанный с ними стержень, к средней точке которого подключены фильтр второй гармоники и цепь питания, а диоды установлены симметрично между торцами стержня и корпусом устройства.455447 Составитель Е. Поборчийедактор Е. Караулова Техред Т, Курилко Корректор Л, Ко дписно СССР Типография, пр Сапунова, 2 аказ 243/2 И ЦНИИПИ Госу д,1998 арственно о делам исква, Ж.З Тираж 811комитета Совета Министрбретений и открытийРаушская наб., д. 4/5