Нелинейный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3 9) вф (11)2485 51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН МАС ои 9,ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт радиотехники и электрники АН СССР(57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - сниженпотерь преобразования и увеличениеразвязки сигнального и гетеродиннотрактов. Преобразователь содержитрезок 1 прямоугольного волновода сширокой стенк " диэлектрическую подложку (ДП) 2, размещенную в пазу4 планарный нелинейный эл-т с двумяэлектродами, металлический штырь 6,фильтр 7, корпус 1 О и короткозамыкающий поршень 11. Снижение потерь преобразования достигается тем, что ДП2 размещена фактически в неизлучающих щелях и не вызывает отражений вотрезке , а также утечки сигнала изнего. Наряду с этим повышается развязка сигнального и гетеродинноготрактов, что важно в случаях, когданежелательно излучение гетеродинаиэ сигнального тракта, а также вслучае использования преобразователя в составе модуляционного радиометра, Даны ил, выполнения преобразователя по пп,1-5 ф-лы, 4 э.п. ф-лы,9 ил,1322Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано врадиоприемной аппаратуре сантиметрового и миллиметрового диапазона длинволн,Цель изобретения - снижение потерь преобразования, а также увеличение развязки сигнального и гетеродинного трактов.На фиг. представлена конструкциянелинейного преобразователя, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху,на фиг.З - вариант нелинейного преобразователя, вид сбоку; на фиг,4 - тоже, вид сверху; на фиг,5 - то же, поперечное сечение; на фиг.6 - второйвариант конструкции нелинейного преобразователя, вид сбоку; на фиг,7 "третий вариант конструкции нелинейного преобразователя, вид сбоку; нафиг,8 - то же, вид сверху; на фиг,9 то же, поперечное сечение,Нелинейный преобразователь (фиг,1и 2) содеркит отрезок 1 прямоугольного волновода, диэлектрическую подложку 2 с расположенным на ней планарным нелинейным элементом 3, размещенную в пазу 4, первый электрод5 планарного нелинейного элемента 3через металлический штырь 6 и фильтр7 подключен к первой клемме источ"ника смещения (не показан), а второй его электрод 8 гальваническисоединен с широкой стенкой 9 отрезка1 прямоугольного волновода, К корпусу 10 подключена вторая клемма источ-35ника смещения, Настройка смесителяосуществляется короткозамыкающим поршнем 11,Преобразователь (фиг,3-5) допол 40нительно содержит,циэлектрическуюпленку 12, покрытую с одной стороныслоем 13 металлизации, который контактирует с широкой стенкой 9, дополнительный металлический штырь 14,45который изолирован от корпуса 10 шайбой-вставкой 15 и подклвчен своимиконцами к второй клемме источникасмещения и второму электроду 8,Преобразователь (фиг.6) содержитвСе элементы конст;рукции преобразова 50теля согласно фиг,1 и 2 и, кроме того, имеет дополнительный отрезок 16прямоугольного волновода, расположенный ортогонально отрезку 1 прямоугольного волновода, причем толщинаперемычки 17 выбрана равной глубинепаза 4, причем паз 4 частично расположен в области перемычки 17,485 2Преобразователь (фиг,7-9) содер-.жит все элемеНты конструкции нелинейного преобразователя согласно фиг.З 5 и, кроме того, имеет дополнительный отрезок 18 прямоугольного волновода, расположенный ортогонально отрезку 1 прямоугольного волновода,при этом в широкой стенке дополнительного отрезка 18 выполнено отверстие 19, через которое пропущен конец диэлектрической подложки 2.Нелинейный преобразователь (фиг,1и 2) работает следующим образом,В случае построения на нелинейномпреобразователе смесителя, сигнал иколебания гетеродина подаются навход отрезка 1 прямоугольного волновода, распространяются вдоль него,не испытывая существенных отражений,так как диэлектрическая подложка 2с расположенным на ней планарным нелинейным элементом 3 размещена впазу 4, глубина которого выбрана равной суммарной тощине диэлектрическойподложки 2 и электродов планарногонелинейного элемента 3, Первый электрод 5 планарного нелинейного элемента 3 через металлический штырь6 и фильтр 7 подключен к первойклемме источника смещения, при этомток смещения замыкается через второйего электрод 8, широкую стенку 9 отрезка 1 прямоугольного волновода него корпус 10,Сверхвысокочастотные токи возбуждаются в планарном нелинейном элементе 3 металлическим штырем 6. Сигналпромежуточной частоты через металлический штырь 6 и фильтр 7, которыйразвязывает сигнальный тракт и трактпромежуточной частоты, поступает навыход смесителя. Настройка смесителяпроизводится с помощью короткозамыкающего поршня 11Преобразователь по фиг,3-5 работает аналогично преобразователю, приведенному на фиг.1 и 2, за исключением работы цепи тока смещения. Вданной конструкции смесителя предусмотрена возможность работы с иэолиорованным от корпуса 10 источникомсмещения поэтому диэлектрическаяпленка 12, покрытая с одной стороныслоем 13 металлизации, и поверхностьвторого электрода 8, образуя конструктивную емкость, предотвращают прохождения сверхвысокочастотных токовв цепь смещения, а цепь тока смещения замыкается через металлический3 13224штырь 6, планарный нелинейный элемент 3 и дополнительный металлический штырь 14, который изолирован откорпуса 10 с помощью шайбы-вставки15.5Преобразователи, выполненные пофиг,1-5, при отсутствии колебаний. гетеродина могут работать как обычные детекторы, при этом продетектированный сигнал снимается по металли ческому штырю 6,Преобразователь по фиг,6 отличается наличием дополнительного отрезка16 прямоугольного волновода, по которому подаются колебания гетеродина, 5поэтому его работа отличается тольков части возбуждения в планарном нелинейном элементе 3 токов с частотойгетеродина, а именно колебания гетеродина подаются через излучающую 20щель в дополнительном отрезке 16 прямоугольного волновода которая образуется в результате того, что толщина перемычки 17 выбрана равной глубине паза 4, который частично заходит в область перемычки 7.Через указанную излучающую щельэлектромагнитное поле с частотой гетеродина возбуждается в диэлектрической подложке 2, которую в данном случае удобно рассматривать как диэлектрически заполненный волновод (диэлектрическая подложка 2, стенки корпуса 10 и металлизация второго электрода 8), нагруженный на планарныйнелинейный элемент 3,Нелинейный преобразователь (фиг.79) работает аналогично представленному на фиг.3-5 за исключением подведения колебаний гетеродина. В данной конструкции колебания гетеродинаподводятся по дополнительному отрезку 18 прямоугольного волновода идалее через выступающий конец диэлектрической подложки 2, пропущеннойчерез отверстие 19, который играетроль возбуждающего штыря, поступаютв диэлектрически заполненный волновод (диэлектрическая подложка 2,стенки паза 4, металлизация второго 50электрода 8), нагруженный на планарный нелинейный элемент 3,Преимуществом преобразователей,выполненных по фиг.6-9, является повышение развязки сигнального и гетеродинного трактов, что важно в случаях, когда нежелательно излучениегетеродина из сигнального тракта, атакже в случае использования преоб 85 4разователя в составе модуляционного радиометраОбщим преимуществом всех предлагаемых конструкций преобразователей является то, что диэлектрическая подложка 2 размещена фактически в неизлучающих щелях, не вызывает отражений в отрезке 1 прямоугольного волновода, а также утечки сигнала из него, что снижает потери преобразования.Формула изобретения1,Нелинейный преобразователь, содержащий отрезок прямоугольного волновода внутри которого размещенадиэлектрическая подложка и расположенный на ней планарный нелинейныйэлемент, электроды которого подключены к источнику смещения, причем первый электрод подключен к первой клемме источника смещения через фильтр,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью снижения потерь преобразования, в, широкой стенке отрезка прямоугольного волновода выполнен паз глубиной, равной суммарной толщине диэлектрической подложки и электродовпланарного нелинейного элемента,диэлектрическая подложка расположенав пазу и введен металлический штырь,расположенный поперек отрезка прямоугольного волновода и соединяющийпервый электрод планарного нелинейного элемента с фильтром,2.Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что второй электрод планарного нелинейногоэлемента гальванически соединен с широкой стенкой отрезка прямоугольноговолновода к корпусу которого подключена вторая клемма источника смещения.З.Преобразователь по п,1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью снижения потерь преобразованияпри использовании изолированного откорпуса источника смещения, на электроды планарного нелинейного элемента нанесена диэлектрическая пленка,покрытая с одной стороны слоем металлизации, соединенным с широкой стенкой отрезка прямоугольного волновода,а второй электрод планарного нелинейного элемента подключен к второйклемме источника смещения через дополнительный металлический штырь,размещенный в корпусе отрезка прямо 5 1322485угольного волновода и изолированный 5.Преобразователь па п.З, о т от негол и ч а ю .щ и й с я тем, что, с4,Преобразователь по п,1 о т л и - целью увеличения развязки сигнальноч а ю щ и Й с я тем что, с целью го и гетеродинного трактов, введен увеличения развязки сигнального и 5 дополнительный отрезок прямоугольногетеродинного трактов, введен допол- го волновода, расположенный ортогонительный отрезок прямоугольного вол- нально отрезку прямоугольного волноновода, расположенный ортогонально вода, при этом в широкой стенке доотрезку прямоугольного волновода, полнительного отрезка прямоугольного при этом толщина перемычки между их 10 волновода выполнено отверстие, через общими широкими стенками выбрана которое пропущен конец диэлектричесравной глубине паза, который частич- кой подложки.но расположен в области перемычкиЪ