Автогенератор

Союз СоветскккСоцмалмсткческикРеслублмк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М, К,Н 03 В 5/18 Государственный комитет Опубликовано 07.09.81. Бюллетень33Дата опубликования описания 17.09.81(53) УДК 621.373 (088.8) по делам изобретений и открытий(54) АВТОГЕНЕРАТОР Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устройствах генерирования электромагнитных колебаний в радиолокации, автоматике и космической радиосвязи.Известен автогенератор, содержащий транзистор, в коллекторную цепь которого включены контуры основной и второй гармоник, выполненные в виде разомкнутого отрезка полосковой линии передачи, и согласующая цепь 11.Однако такому автогенератору присущи малая мощность и низкая стабильность частоты второй гармоники.Цель изобретения - увеличение мощности и стабильности частоты второй гармоники.Для этого в автогенератор, содержащий транзистор, в коллекторную цепь которого включены контуры основной и второй гармоник, выполненные в виде разомкнутого отрезка полосковой линии передачи, и согласующая цепь дополнительно введен холостой контур, настроенный на третью гармонику и выполненный в виде второго разомкнутого отрезка полосковой линии передачи. При этом холостой контур подключен к контурам основной и второй гармоник через дополнительно введенный отрезок полосковой линии передачи, длина которого равна длине волны третьей гармоники, а согласующая цепь включена параллельно холостому контуру.На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема предложенного автогенератора.Автогенератор содержит транзистор 1,в эмиттер которого включен фазирующий тО шлейф 2 короче 1/4 длины волны основнойгармоники, а в коллекторную цепь - контуры 3 основной и второй гармоник, выполненные в виде разомкнутого отрезка полосковой линии передачи, холостой контур 4, настроенный на третью гармонику и выполненный в виде второго разомкнутого отрезка полосковой линии передачи, согласующая цепь 5 и отрезок 6 полосковой линии передачи, длина которого равна длине волны третьей гармоники.Автогенератор работает следующим образом.После включения эмиттерного и коллекторного питания транзистора 1 благодаря862350 510 5 20 3включенному в эмиттер фазйрующему шлейфу 2 и контурам 3 основной и второй гармоник в схеме устанавливаются стационарные колебания основной и второй гармоник. Холостой контур 4, включенный на расстоянии длины волны третьей гармоники от контура выделяемой гармоники и настроенный на третью гармонику (четверь длины волны третьей гармоники), увеличивает фиксирующую способность коллекторной цепи транзистора и, следовательно, частотную стабильность генерируемых колебаний выделяемой (второй) гармоники, которые через согласующую цепь 5 подаются на выход устройства.Таким образом, включение холостого контура 4 длиной, равной четверти длины волны третьей гармоники, на расстоянии длины волны третьей гармоники от контура выделяемой гармоники (второй) равносильно увеличению крутизны фазо-частотной характерис. тики (ФЧХ) этого контура.Действительно 4Увеличение крутизны ФЧХ холостого контура путем отнесения точки его подключения от контура выделяемой гармоники на расстояние, равное длине волны третьей гармоники с одной стороны, и увеличение крутизны ФЧХ контура основной частоты благодаря включению фазирующего шлейфа в цепь эмиттера с другой стороны, улучшает фиксирующую способность коллекторной цепи транзистора в целом и, следовательно, стабильность и мощность генерируемых колебаний. Помимо увеличения фиксирующей способности коллекторной цепи транзистора стабилизируется форма СВЧ напряжения на коллекторе транзистора и не меняется при изменении длины линии (например, под влиянием температуры окружающей среды), свя. зывающей холостой контур и контуры выделяемой и основной гармоник, поскольку по этой линии движутся как отраженная волна третьей гармоники, так и отраженная от согласующей цепи волна напряжения основной частоты.25 ЭО 35 40 Формула изобретения 45 50 55 Ч=где С 3О откуда, г.е, увеличивая расстояние между точкой подключения контура и генерирующей системой, мы увеличиваем крутизну ФЧХэтого контура, а значит и его фиксирующую способность, Увеличение же фиксирующей способности контура, подключенного к генерирукщей системе, повышает частотную стабильность колебаний, Расстояние (длина ф, на котором подключается холостой контур 4, должно выбираться компромиссно: из условия максимальной реакции генерирующей системы на холостой контур (или минимального затухания колебаний на пути генерирующая система - холостой контур - генерирующая система) и максимальной фиксирующей способности контура (или максимальной крутизны ФЧХ).Оптимальная длина, на которой включается стабилизирующий холостой контур 4, для автогенератора второй гармоники равна длине волны настройки подключаемого холостого контура. При этом фиксирующая способность подключаемого холостого конту ра увеличивает враз, где= Х, а Лз - длина волны третьей гармоники, Это дает возможность применить низкодобротный резонатор по третьей гармонике, выполненный, например, в микрополосковом варианте.Фазирующий шлейф 2 позволяет уменьшить сдвиг фаз у между СВЧ током и напряжением цепи коллектора транзистора, а значит увеличить КПД и мощность генерируемых колебаний. Уменьшение сдвига фазравносильно подстройке контура основной частоты, что ведет к увеличению крутизны его ФЧХ. Оптимальная форма напряжения СВЧ на коллекторе транзистора ( с точки зрения максимальной стабильности частоты и мощности генерации) соответствует оптимальному соотношению фаз между основной и третьей гармониками, волны напряжения которых циркулируют по одному и тому же пути. Оптимальное соотношение фаз между основной и третьей гармониками в процессе изменения размеров линии, соединяющей контуры выделяемой, основной гармоник, холостой контур и согласующая цепь, меняется таким образом, что форма напряжения на коллекторе остается постоянной.Таким образом, стабилизация частоты и увеличение мощности генерации второй гармоники являются регультатом введения нового элемента холостого контура 4, включенного на расстоянии, равном длине волны третьей гармоники, от контура выделяемой и основной гармоник как единого целого. Автогенератор, содержащий транзистор, в коллекторную цепь которого включены контуры основной и второй гармоник, выполненные в виде первого разомкнутого отрезка полосковой линии передачи, и согласующая цепь, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности и стабильности частоты второй гармоники, в него дополнительно введен холостой контур, настроенный на третью гармонику и выполненный в виде второго разомкнутого отрезка полосковой линии передачи, при этом холостой контур подключен к контурам основной и второй гармоник через дополнительно введенный отрезок по862350 Составитель Е. Голуб Редактор Б.федотов Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши Заказ 6633/53 а Тираж 988 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4лосковой линии передачи, длина которого равна длине волны третьей гармоники, а согласуюшая цепь включена параллельно холостому контуру. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР371659, кл. Н 03 В 7/06, 1974 (прототип),