Генератор сверхвысоких частот

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 91 И 1) 114 НОЗ В 7/14 ЕТЕН ытойамео ХвыйнноГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ордена Трудового Красного.Зни институт радиотехники и электники АН СССР(56) Авторское свидетельство СССВ 360896, кл. Н 04 В 9/12, 1962.Авторское свидетельство СССРФ 736088, кл, Н 03 В 9/12, 1977.(54) (57) 1. ГЕНЕРАТОР СВЕРХВЫСОКИЧАСТОТ, содержащий полупроводникадиод, размещенный внутри образова го первым и вт ым зеркалами отКрго резонатора, т л и ч а ю щ ис я тем, что, с целью, упрощениянастройки и расширения диапазонарабочих частот, первое зеркало выполнено в виде двух соосно расположенных проводников цилиндрическойФормы, присоединенных к торцам цилиндрического диэлектрического резонатора, внутри которого с возмож;.ностью продольного перемещения установлен на металлических штифтах полупроводниковый диод, при этом первоезеркало размещено внутри тела вращения, образованного вторым зеркалом.895263 тли 2. Генератор по п.1, о ч а ю щ и й с я тем, что зеркало выполнено в форме ного конуса, ось которого первоеусеченсов падает с продольной осью второго зеркала,и установлено с возможностью продольного перемещения относительно второ-го зеркала.Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для генерирования колебаний миллиметрового и субмнллиметрового диапазонов.Известны генераторы сверхвысоко- частотных (СВЧ) колебаний на полупроводниковых активных элементах (диоды Ганна, лавинно-пролетные диоды (ЛПД) успешно работающие в диапазоЭ1 О не сантиметровых волн и в длинновол новой части миллиметрового диапазона. Конструктивно они выполняются обыч.но с использованием волнового или ко" .аксиального резонаторов.Однако по иере уменьшения рабочей15 длины волны и перехода в коротковолновую часть миллиметрового диапазона и субмиллиметрового диапазона параметры генераторов резко ухудшаются из-за уменьшения добротности резона торов и трудности согласования их с полупроводниковыми элементами, сопротивление которых составляет обыч но 1-2 Ом.Наиболее близким к предлагаемому является генератор сверхвысоких частот, содержащий полупроводниковый диод, размещенный внутри образованного первым и вторым зеркалами откртого резонатора, 30Однако известный .генератор имеет . сложную настройку и недостаточный диапазон рабочих частотЦель изобретения - упрощение настройки и расширение диапазона раба- З 5 чих частот.Для этого в .генератора сверхвысоких частот, содержащем полупроводниковый диод, размещенный внутри образованного первым и вторым зеркалами открытого резонатора, первое зеркало выполнено в виде двух соосно расположенных проводников цилиндрическойформы, присоединенных к торцам диэлектрического. резонатора, внутри которого с возможностью продольного перемещения установлен на металлических. штифтах полупроводниковый диод, при этом первое зеркало размещено внутри тела вращения, образованного вторым зеркалом, кроме того, первое зеркало выполнено в форме усеченного конуса, ось которого совпадает с продольной осью второго зеркала и установлено с возможностью продольного перемещения относительно второго зеркала.На Фиг.1 изображен предлагаемый генератор первый вариант; на фиг.2- то же, второй вариант.Генератор сверхвысоких частот содержит полупроводниковый диод 1, первое и второе зеркала 2 и 3, цилиндрический диэлектрический резонатор 4, штифты 5 и диэлектрические шайбы 6.Устройство работает следующим образом. Под действием приложенного к полупроводниковому диоду 1 внешнего постоянного напряжения в нем возникают колебания с длиной волны 3 , которые возбуждают через диэлектрическую стенку, являющуюся одновременно распределенным элементом связи между высокодобротной областью С и низкодоб,ротной областью А диэлектрического резонатора 4, всю связанную резонансную систему, включающую еще, кроме диэлектрического резонатора 4, коаксиальный открытый резонатор, образованный первым и вторым зеркалами 2 и 3, работающую .на колебаниях шепчущей галереи, возникающих за счет влияния полного внутреннего отражения на границе областей В и С. Радиус радиального диэлектрического резонатора 4выбран равным (2-4) Э, а длина образующей из условиягдегде- диэлектрическая проницаемость стенок диэлектрического резонатора 4,,трического заполнения);1 Р с 1.тЧастота излучения генератора колебаний при этом определяется из соот-. ношения 10 где К, 2/9 Я - длина волны полупроводникового диода 1;Г - радиус кривизны первого зерокала 2;( -" 12, число полуволн, укладывающихся на расстоянии между зеркалами 2 и 3;р = 1 220Генератор колебаний работает на электрических типах колебаний Егде щ - азимутальный,- радиальный,- продольный индексы колебаний; Для того, чтобы генератор рабо тал на магнитйых типах колебаний Н у которых продольный индексЬю:есть единица, на внешнюю часть диэлектрического резонатора 4 и диэлектрических шайб 6 наносят наклонную З 0 металлическую решетку - преобразователь поляризаций. Число щелей решет 4определяется азимутальным значеним индекса в колебаний Н . Наибоее удобным типом колебаний по проольному индексу.является низший ип р =1.ФДля дополнительной перестройки астоты генератора СВЧ колебаний втоое зеркало 3, диэлектрический резонатор 4, диэлектрические шайбы 6 вы- . полнены коническими и весь блок, содержащий второе зеркало 3, полупро-. водниковый диод 1, штифты 5, диэлектрический резонатор 4 и диэлектрические шайбы 6, выполнен подвижным относительно продольной оси генератора. За счет внутренней полости А диэлектрического резонатора 4 осуществляется согласование малого сопротивления полупроводникового диода 1 со всей высокодобротной резонансной системой, что способствует повышению коэдфициента полезного действия генератора. Подстройка частоты генератора осуществляется за счет подвижных штифтов 5, закрепленных в диэлектрических 1 шайбах 6. Мощность из генератора может быть выведена через отверстие в первом зеркале 2 либо дифракционным способом за счет излучения энергии через край зеркала 2.