Генератор электромагнитных колебаний

ПАТЕНТ е бюро бюро генера.: СоветойТН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОМАГНКОЛЕБАНИЙ Изобретение относится к области радиотехники, в частности к устройствам генерации электромагнитных колебаний, в том числе в микрополосковом исполнении.Целью изобретения является повышение КПД и расширение частотного диапазона за счет сокращения временного периода переходных процессов,На фиг. 1 приведена принципиальная схема генератора электромагнитных колебаний; на фиг. 2 - зависимось сопротивления высокотемпературного сверхпроводника от тока; на фиг, 3, 4, 5 - временные диаграммы работы устройства; на фиг. 6 - генератор в микрополосковом исполнении.Устройство содержит (см, фиг. 1) источник питания 1, индуктивный элемент 2, нелинейный элемент 3. в качестве которого(57) Использование: изобретение относится к области радиотехники, в частности к устройствам генерации электромагнитных колебаний, в том числе в микрополосковом исполнении, Сущность изобретения: устройство содержит последовательно соединенные источники питания с шунтирующим конденсатором, индуктивный элемент и контур, состоящий из параллельно соединенных нагрузки и нелинейного элемента, при этом в качестве нелинейного элемента выбран сверхпроводник в области фазового перехода за критический ток, 6 ил,выбран сверхпроводник в области фазового перехода за критический ток. и нагрузку 4.В микрополоскоьом исполнении (см,( юг фиг. 3) генератор содержит источник питания 1. индуктивный элемент 2 в виде полосковой линии с распределенной индуктивностью, нагруженной на нелинейный элемент 3 и нагрузку 4, Все устройство ф выполнено на поликоровой подложке 5, с обратной стороны которой нанесен слой Ф сплошной металлизации 6. Заземляющая шина 7 выполнена в виде полоска с лицевой стороны подложки, ЫШунтирующая емкость конденсатора 8 замыкает цепь на частоте генерируемых колебаний.Устройство (фиг, 6) рассчитано на частоту генерируемых колебаний 500 МГц. Поликоровая подложка 5 имеет удвоенныйстандартный размер, волновое сопротивлениеполосковых линий на входе и выходе равно50 Ом, величина шунтирующей емкости конденсатора 8 составляет около 7 пф.Устройство работает следующим образом,В начальный момент времени сопротивление сверхпроводника 3 близко к нулю(фиг, 3), ток течет через индуктивный элемент 2 и нелинейный элемент 3, нарастая дотех пор, пока значение тока не достигнетвеличины 1=к.р (фиг. 2, 4). В этот моментпроисходит фазовый переход в сверхпроводнике, и его сопротивление скачкообразно возрастет до величины В=ВП. Еслисопротивление Вп значительно превышаетсопротивление нагрузки Вн (например Во10-20 Ве), то ток после фазового переходапрактически мгновенно потечет через на рузку и будет поддерживаться за счет энергии, накопленной индуктивным элементом(фиг. 5).Благодаря конечному времени восстановления сверхпроводимости, сопротивление сверхпроводника будет сохранятьвеличину Вп, в течение некоторого интервала гвосст., определяющего длительностьимпульса тока 2 на нагрузке. За этот периодвремени 12 ток затухает зкспоненциально отвеличины 1 кр до величины 1 о. стремясь к значению - (О - напряжение источника пиВеОтания). Если - кр, то окр и поВнистечении времени твосс, в сверхпроводнике произойдет обратный фазовый переход в сверхпроводящее состояние. Токпотечет через сверхпроводник и индуктивный элемент, нарастая от значения 10 до 1 кр.По достижении кр вышеописанный процессповторяется,Время протекания тока через сверхпроводник, определяющее интервал между импульсами на нагрузке (время холостогохода), равно: 1 к 1 оахов- индуктивностьС учетом паразитной емкости сверхпроводникового элемента и схемы, постоянная5 времени переходного процесса в значительной мере определяется величиной2 ВС, При этом часть энергии, запасеннойв индуктивности, переходит в емкость, чтоприводит к снижению энергии, выделяемой10 на нагрузке. Поэтому вносимая емкостьсверхпроводникового элемента и всего устройства должна быть минимальной,В устройстве при исследованиях использовался сверхпроводниковый элемент15 в тонкопленочном исполнении со следующими параметрами:- химический состав сверхпроводникаУ Ва 2 СОЗО 1- критическая температура Т,".91.5 К.20 - температурный интервал фазового перехода ЛТ;-0,8 К,- плотность критического тока як=7 10бАlсм- полный критический ток 1 кр.2 А25 - время восстановления сверхпроводимости (=(1-5) 10 С- паразитная емкость сверхпроводникового элемента Спф,- размеры нелинейного элемента с уче 30 том контактных площадок 2 Х 4 мм.Расчет показывает, что КПД такого генератора увеличивается в несколько раз,Формула изобретения35Генератор электромагнитных колебаний, содержащий последовательно соединенные источник питания с шунтирующим конденсатором, индуктивный элемент и 40 контур, состоящий из параллельно соединенных нагрузки и нелинейного элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения КПД и расширения частотного диапазона, в качестве нелинейного элемен та выбран сверхпроводник в,области фазового перехода за критический ток.1825434 Составитель В.КручинкинаРедактор Техред М.Моргентал Корректор Н.Гуньк роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гага 01 аказ 2235 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС5, Раушская наб., 4/5