Сверхвысокочастотный генератор

ОП ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическикРеспублин 1 и 934569(5 3 ) М. Кл.Н 03 В 7/14 Н 03 В 9/12 3 Ъоударотакиай комитет СССР по делом нзобретеиий к открытийДнепропетровское отцеление Института ме;: нкн .", ; АН Украинской ССР(54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано как свипгенератор в измерительной аппаратуре или как гетеродин в панорамных приемниках СВЧ-сигналов.Ю Известны сверхвысокочастотные твердотельные генераторы с частотной модуляцией, содержащие твердотельный диод Ганна с изменяющимся поперечным сече.нием в направлении силовых линий электОрижского поля, установленных в передающую СВЧ линию. Изменение частоты осуществляется изменением на пряжения, прикладываемого к омическим контактам13 от отдельного источника питания. В этом генераторе обеспечивается простое и надежное управление частотой в дециметровом и сантиметровом диапазоне длин воа, где иные методы, например, за счет конл 20 ролируемого влияния резонатора незффекщвны прежце всего из-за частотного насыщения, когца изменение частоты не следует за изменением частоты резонатора, иэ-за перескоков частоты, амплитудногс и частотного тстерезиса 1 11.Однако в таком генераторе нельзя обеспечить постоянство выходной мощности при перестройке частоты.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор, который содержит диод Ганна, помещенный в СВЧ линию передачи, и магнит ную систему, выполненную из последовательно включенных в кольцо обмоток уп равжния, переменного резистора и источника напряжения, а также электрическую цепь питания диода Ганн а2. Недостаток известного генератора -непостоянство уровня мощности на выходе генератора в диапазоне перестройки, так как частотная перестройка, достигаемая изменением .питающего напряжения, сопровсекдается при этом изменением тока жрез диод, В результате с уменьшением частоты генерации мощность на выходе такого генератора увеличивается.3 93451 ель изобретения - расширение пиапазозона частотной перестройки при постоянстве,выхопной мощности.Поставленная цель постигается тем,что в сверхвысокочвстотном генераторе,сопержвщем диод Ганна, помещенный вСВЧ линию перепачи и магнитную системувыполненную из последовательно включенных в кольцо обмоток управления, переменного резистора и источника напряжения, а 10также электрическую цепь питания диодаГанна, диод Ганна выполнен в виде усеченной пирамиды, обмотки .Управления расположены со стороны боковой поверхностиусеченной пирамипы, а электрическая цепь 5питания диода Ганна попключенв к источнику напряжения.В таком генераторе при перестройкечастоты в диоре переменного сеченияобеспечивается синхронное изменение по- иперечного магнитного поля в таком направлении, что мощность генерации остается на прежнем уровне.Нв чертеже представлена принципиальная электрическая схема сверхвысокочастотного генератора,Генератор содержит диод Ганна 1, СВЧлинию 2 передачи, источник 3 напряжения,фильтры 4 нижних частот, переменный резистор 5, обмотки 6 управления, нагрузки 7. Генератор работает слепующим образом При попвче нв пиоп Ганна 1 напряжения выше кристаллического у катопа, гпе поперечное сечение меньше, чем у диода, зародившийся нв катоде домен сильного электрического поля дрейфует к анопу и сушествует в той части образца, гпе поле достаточна пля его поппержания, При малых напряжениях нв диоде Ганна 1 об- ф 0 ласть прейфа поменов (которая совместно со скоростью движения домена определяют частоту генерации ограничена прикатопной областью, но увеличивается с ро стом смещающего напряжения, приводя к уменьшению частоты генерации. Твк квк при заданном напряжении на помене ток через образец пропорционален площвпи се чения образца в том сечении, где нахопится помен, то в отсутствие магнитного 50 поля увеличение напряжения смещения приводит к увеличению выходной мощности. Приложенное поперечное магнитное поле, созпаввемое обмотками 6, выравнивает выхорную мощность, Так как обмот ки 6 управления и электрическая цепь пи1 тания диода Ганна 1 производится от опного источника 3 напряжения, то при пейй 4рестройке частоты, увеличение напряжения на пиопе Ганна 1 одновременно приво пит к увеличению магнитного поля, приклвпываемого к пиопу Ганна 1, что стабилизирует уровень выходной мощности в диапазоне перестройки. Пропольные размеры пиопа Ганна 1 выбраны много меньшими его поперечных размеров, поэтому увеличение поперечного магнитного поля иэ-зв папения попвижности, а значит, дрейфовой скорости, приводит к снижению пороговой плотности тока диода Ганна 1, которое в магнитном поле компенсирует, как увеличение приложенного напряжения, так и увеличение сечения, участвующего в мопуляции тока, связанной с перестройкой частоты. Выхопная мощность, таким образом, стабилизируется относительно первоначального уровня в условиях изменяющегося напрюкения смешения. Перемещенный резис тор 5 позволяет получить необходимое начальное соотношение между величинами напряженности электрического и магнитного полей в пнопе Ганна 1. Сравнительные лабораторные испытанияпредлагаемого генератора с известнымподтверпили автоматическое поддержаниевыхопной мощности на первоначальномуровне при частотной перестройке. Использование предлагаемого технического решения в радиотехнических условиях, например, в качестве быстропереаг.страиваемого (с крутизной Ьг ВГц) геторопина в спектроанализаторах, позволя ет избавиться от необхощмости рвзработ ки перестраиваемых генераторов, содержащих высокопобротные резонаторы. ф ормула изобретения Сверхвысокочастотный генератор, содержащий диод Ганна, помещенный в СВЧ линию перепащ и магнитную систему, выполненную из последовательно включен ных в кольцо обмоток управления, переменного резистора и источника напряжения, а также электрическую цепь питания пиопв Ганна, отличающ а юш и й с я тем, что, с целью поппержания постоянства выходной мощности в диапазоне частотной перестройки, пиоп Ганна выполнен в виде усеченной пирамиды, обмотки управления расположены со стороны боковой поверхности усеченной пирамипы,5 934569 6а электрическая цепь питавия диода Гавна 1, Патент США Ж 3582825,подключена к источниву вапрякевия, кл. 331-107, опублик. 1971.Источники информации, 2. Патент США М 3657660,принятые во внимание при экспертизе кл. 331-107, ощбла. 1978 (прототип. авитель Л; Белаяред Т,Маточка Корректор Е. Рошко С едактор С, Юско Таз 3954/5 ВНИИПИ Филиал ППП фПатев 4 город, ул. Пров 0 Тираж 959 Государственного коми делам изобретений и от Москва, Ж-З 5, Раушс Подписное та СССР ытийя ваб., д. 4