Диапазонный усилитель отражательного типа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскияСоциалистическикРеспублик(22) Заявлено 220376 (21) 2340091/18-09 с присоединением заявки Мо Н 03 .Р 3/189 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовамо 150.779. Бюллетень Йо 26 Дата опубликования описания 180779(71) Заявитель ленинградский электротехнический институт связиим,проф.М,А.Бонч-Бруевича(54) ДИАПАЗОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ОТРВКАТЕЛЬНОГО ТИПАИзобретение относится к СВЧ-технике и может быть использовано, например, как входной усилитель радио- приемника СВЧ.Известен диапаэонный усилитель отражательного типа, содержащий . циркулятор, прибор с отрицательным сопротивлением и направленный ответвитель, к выходу вторичного канала которого подсоединен отрезок линии передачи, а к развязанному выходу -согласованная нагрузка 1).Однако известный усилитель харак-. теризуется низкой эффективностью, определяемой как произведение корня квадратного из коэффициента усиления по мощности на полосу.пропускания.Цель изобретения - увеличениеэффективностиДля этого, в диапаэонный усилитель отражательного типа, содержащий циркулятор, прибор с отрицательным сопротивлением и направленный ответвитель, к выходу вторичного каналакоторого подсоединен отрезок линии передачи, а к развязанному .выходу- согласованная нагрузка,. дополнительно введен последовательный контур с сопротивлением и четвертьволновый трансформатор, который, включен между отрезком линии передачи и последовательным контуром, резонансная частота которого равна средней частотедиапазона рабочих частот, а приборс отрицательным сопротивлением под"ключен к входу первичного канала направленного ответвителя, выход которого подсоединен к циркулятору.Иа чертеже изображена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогодиапаэоиного усилителя отражательного типа,Предложенный усилитель содержитциркулятор 1, прибор 2 с отрицательным сопротивлением и направленныйответвитель 3. К выходу вторичногоканала направленного ответвителя 3подсоединен отрезок 4 линчи переда чи, а к развязанному выходу - согласованная нагрузка 5. Между отрезком4 линии передачи и последовательнымконтуром 6 включен четвертьволновыйтрансформатор 7. Резонанснаячастота контура 6 равна средней частотедиапазона рабочих частот. Прибор 2подключен к входу первичного каналанаправленного ртветвителя 3, выходкоторого подсоединен к одному изплеч циркулятора 1, а два других егоплеча являются соответственно входом10 15 20 25 30 35 40 5 О 55 и выходом усилителя, Контур б состоит из последовательно включенных индуктивности 8, емкости 9 и сопротивления 10.Предложенный усилитель работает следующим образом.Сигнал со входа усилителя через циркулятор 1 попадает на прибор 2 с отрицательным сопротивлением. От прибора 2 отражается усиленный сигнал, который через циркулятор 1 поступает на выход усилителя. Часть отраженной . от прибора 2 волны ответвляется во вторичный канал направленного ответвителя 3 и через отрезок 4 линии передачи и четвертьволновый трансформатор 7 поступает в контур 6. Коэффициент трансформации трансформатора 7 выбирается таким, что сопротивление в выходном сечении трансформатора 7 равняется активному сопротивлению контура 6Если частота сигнала равна резонансной частоте контура 6, то вся энергия, постуйающая во вторичный канал направленного ответвителя 3, поглощается в сопротивлении 10. При , частотах, отличных от центральной, часть энергии отражается от контура 6, причем модуль коэфФициента стражениятем больше, чем дальше отстоит частота сигнала от резонансной частоты контура б. В зависимости от частоты изменяется также фаза коэффицкента отражения. Отраженная от контура б волна через четвертьволновый трансформатор 7, отрезок 4 линии передачи и направленный ответвитель 3 вновь поступает на прибор 2 с отрицательным сопротивлением. такймобразом образуется петля обратнойсвязи предложенного усилителя.Поскольку на центральной частотевся энергия, поступающая в цепь обратной связи, поглощается сопротивлением 10, то коэффициент усиления усилителя на центральной частоте по сравнению с усилителем; неохваченным целью обратной связи, ке изменится. На частотах, отличных от центральной, характер обратной связи г(оложителек, что достйгается соот ветствующим выборомдлины отрезка4. Коэффициент передачи цепи обратной связи тем больше, чем дальшеотстоит частота скгнала от центральной частоты усилителя. Благодарязалому на частотах, отличных от центральной, наблюдается подъем амплитудно-частотной характеристики (АЧь)усилителя. Добротность контура 6 к переходное затухание направленного ответвителя 3 выбираются исходя из условия получения наиболее приемлемой формы АЧХ (например максимально равномерной) и зависят от коэффициента усиления усилителя без обратной связи и его полосы пропускания.Благодаря тому, что коррекция АЧХ при включении цепи обратной связи происходит не за счет снижения коэффициента усиления на центральной частоте, а эа счет увеличения усилейия начастотах, отличных от центральной, предложенный усилитель обладает эффективностью, большей на 23 по сравнению с известным усилителем и на 56 большей по сравнению с усилителем, неохваченным цепью обратнойсвязи. Подключение цепи обратнойсвязи в непосредственной близостиот прибора 2 с отрицательным сопротивленкем позволяет резко сократитьпротяженность петли обратной связи поо сравнению с известным усилителем. Это приводит к снижению наклона фазочастотной характеристики кольца обратной связи, что, в свою очередь, устраняет чередование отрицательной й положительной обратной связи в полосе частот и позволяет использовать предложенный усилитель в широкополосных устройствах СВЧ.формула изобретенияДиапаэонный усилитель отражательного типа, содержащий циркулятор, йрйбор .с отрицательным сопротивлением к направленный.ответвитель, к выходувторичного канала которого подсоединен отрезок линии передачи, а к раз вязанкбму выходу - согласованная нагрузка, о т л к ч а ю щ к й с ятем, что, с целью увеличения эффективности, в него дополнительно введенпоследовательный контур с сопротивлевием и четвертьволновый трансформатор, который включен между отрезкомлинии передачи и последовательным контуром, резонансная частота которого равйа средней частоте диапазона рабочих частот, а прибор с отрицательным сопротивлением подключен к входу первичного какала направленного отвеФвителя, выход которого подсоединен к циркулятору.Источники информации, пркнятыв во внимание при экспертизе1. Патент, США В 3474348,кл.330-53, 1969.б 7419 б Выход С:3 Состазителв И, ШаионийаТехред В. фанта Корректор Е. Палл Редактор Т. Янов Тираж 1059 Подписное ЦНИИПХ Государственного комитета С." по делам нэобретений и открытий 035 Москва ЖРа окая набакаэ 4104/ иал ППП Патенте 1, г Ужгород, ул. Проектная,4