Свч-смеситель на четной гармонике гетеродина
Использование: радиотехника СВЧ, приемные устройства. Сущность изобретения: вдоль отрезка гетеродинного прямоугольного волновода установлена диэлектрическая подложка, на которой выполнена волноводно-щелевая линия, образованная первым и вторым слоями металлизации , причем второй слой металлизации выполнен из двух частей, разделенных зазором; два антипараллельных диода подключены одними разноименными электродами к первому слою металлизации, а другими разноименными электродами подключены к краям зазора; отрезок сигнального прямоугольного волновода заниженного сечения подключен перпендикулярно боковой стенке отрезка гетеродинного прямоугольного волновода в области размещения диодов, причем в этой области отрезок гетеродинного прямоугольного волновода выполнен минимальной ширины с плавным ее увеличением к входу гетеродина. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s Н 04 В 1/26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 о
Ы»
М (21) 4758407/09 (22) 13.11.89 (46) 07.09.92. Бюл. М 33 (71) Научно-производственное объединение
"Салют." (72) Э,Н.Фельман и А.Д.Лапидус (56) Авторское свидетельство СССР
Мз 1338082, кл. Н 04 В 1/26, 1987. (54) СВЧ-СМЕСИТЕЛЬ НА ЧЕТНОЙ ГАРМОНИКЕ ГЕТЕРОДИНА (57) Использование: радиотехника СВЧ, приемные устройства-, Сущность изобретения: вдоль отрезка гетеродинного прямоугольного волновода установлена диэлектрическая подложка, на которой выполнена волноводно-щелевая линия, обраИзобретение относится к радиотехнике СВЧ и предназначено для использования в приемных устройствах различного назначения.
Известны смесители СВЧ, в трактах которых наличие различных согласующихустройств и фильтров приводит к дополнительным энергетическим потерям.
Наиболее близким по технической сущности является субгармонический смеситель, содержащий два последовательно соединенных отрезка прямоугольного волновода, свободные концы которых являются входами сигнала и гетеродина, выполненных с общей широкой стенкой, в середине которой выполнен сквозной продольный паз, диэлектрическую подложку, закрепленную вдоль отрезков прямоугольных волнозованная первым и вторым слоями металлизации, причем второй слой металлизации выполнен из двух частей, разделенных зазором; два антипараллельных диода подключены одними разноименными электродами к первому слою металлизации, а другими разноименными электродами подключены к краям зазора; отрезок сигнального прямоугольного волновода заниженного сечения подключен перпендикулярно боковой стенке отрезка гетеродинного прямоугольного волновода в области размещения диодов, причем в этой области отрезок гетеродинного прямоугольного волновода выполнен минимальной ширины с плавным ее увеличением к входу гетеродина. 2 ил. водов между серединами их широких стенок, на одной стороне которой нанесен слой металлизации, изолированный от стенок отрезков прямоугольных волноводов и образующий волноводно-щелевую линию с общей широкой стенкой отрезков прямоугольных волноводов, два диода, в корпусном исполнении, подключенные одними разноименными электродами к одной точке края слоя металлизации, а другими противоположными электродами к стенкам паза, при этом в волноводно-щелевую линию по обе стороны от точки подключения диодов включены на расстоянии, кратном нечетному числу четвертей длин волн сигнала и гетеродина, режекторные фильтры сигнала и гетеродина, а на концах волноводно-щелевой линии выполнены плавные переходы от
1760633 волноводно-щелевой линии к волноводу и вывод промежуточной частоты, подключенный между слоем металлизации диэлектрической подложки и корпусом отрезков прямоугольных волноводов.
Наличие неоднородностей в трактах сигнала и гетеродина, связанных со скачкообразным изменением сечения волновода, отсутствие средств, подавляющих волноводную моду сигнала в тракте гетеродина, приводит к снижению потерь преобразования смесителя.
Использование в конструкции корпусных диодов также приводит к ограничению применения в микроволновой части диапазона, а отсутствие смещения диодов постоянным током — увеличению необходимой мощности гетеродина.
Цель изобретения — снижение потерь преобразования и мощности гетеродина.
Поставленная цель достигается тем, что в смесителе, содержащем отрезки сигнального и гетеродинного прямоугольного волноводов, одни концы которых являются входами сигнала и гетеродина, диэлектрическую подложку, установленную вдоль отрезка гетеродинного прямоугольного волновода по его середине в Е-плоскости, на одной стороне которой нанесены первый и второй слои металлизации, изолированные от стенок отрезков гетеродинного и сигнального прямоугольных волноводов и образующие волноводно-щелевую линию, два антипараллельных диода, подключенных одними разноименными электродами к первому слою металлизации, при этом в волноводно-щелевую линию на расстоянии от диодов, кратном нечетному числу четвертей длин волн гетеродина, включены фильтры, на концах волноводно-щелевой линии выполнены плавные переходы от нее к волноводу, а в другом конце отрезка гетеродинного прямоугольного волновода размещен короткозамыкатель, второй слой металлизации выполнен из двух частей, разделенных зазором, к краям которого подключены другие электроды диодов, отрезок гетеродинного прямоугольного волновода выполнен минимальной ширины в области размещения диодов и с плавным ее увеличением к входу гетеродина, а отрезок сигнального прямоугольного волновода выполнен с заниженным сечением и подключен к боковой стенке отрезка гетеродинного прямоугольного волновода перпендикулярно ему в области размещения диодов.
На фиг. 1 и 2 изображен смеситель СВЧ на четной гармонике гетеродина.
Смеситель СВЧ на четной гармонике гетеродина содержит два взаимно перпенди40. току осуществляется через заземляющий
5
35 кулярных отрезка прямоугольного волновода 1 и 2, диэлектрическую подложку 3, на одной стороне которой нанесен слой металлизации 4 с экранированной щелевой линией (ЭЩЛ) 5, сформированной в нем. В
ЭЩЛ 5 включены антипараллельная пара диодов 6, фильтры низкой частоты (ФНЧ) 7, плавные переходы 8 с ЭЩЛ на волновод 2, изолирующий зазор 9, Вывод 10 промежуточной частоты через емкости 11 подключен к обеим половинкам верхней части металлизации 4 ЭЩЛ 5. Заземление нижней половинки металлизации 4 осуществляется заземляющим шлейфом 12, В тракте гетеродина содержится короткозамыкающий поршень 13, а в тракте сигнала короткозамыкающий поршень 14, Смеситель СВЧ работает следующим образом.
Мощность гетеродина по прямоугольному волноводу 2 через плавный переход 8 поступает на щелевую линию, в которой выполнены развязывающие фильтры низкой частоты (ФНЧ) 7 и включены диоды 6. Поршень 13, расположенный по другую сторону от диодов; позволяет производить подстройку пучности стоячей волны гетеродина непосредственно в области диодов. Сигнал подается на диоды 6 через расположенный перпендикулярно ЭЩЛ 5 прямоугольный волновод 1 с заниженнь:м сечением. Подстройка пучности стоячей волны сигнала осуществляется поршнем 14, находящимся в этом же волноводе по другую сторону от диодов 6. Изолирующий зазор 9, выполненный в верхней части металлизации 4 ЭЩЛ
5, позволяет ввести раздельное смещение постоянным током на каждый из диодов.
Заземление диодов по ПЧ и постоянному шлейф 12. Развязка каналов сигнал — гетерадин осуществляется введением в ЭЩЛ фильтров низкой частоты 7, расположенных по обе стороны от диодов на расстоянии, равном нечетному числу четвертей длин волн сигнала. При этом сигнал гетеродина беспрепятственно поступает по Э ЩЛ на диоды, а входной сигнал, отразившись от
ФНЧ, образует стоячую волну в ЭЩЛ с пучностью в области диодов 6. Отрезок прямоугольного волновода 2 по мере перехода в щелевую линию сужается так, что его боковые стенки приближаются к диэлектрической подложке, при этом край разрыва прямоугольного волновода 1, направление которого перпендикулярно диэлектрической подложке 3 со сформированной в ней
ЭЩЛ, находится непосредственно вблизи диодов 6. Емкостной зазор, образованный между верхней и нижней частями ЭЩЛ 5 и
1760б33 боковой стенкой тракта гетеродина, обеспечивает замыкание токов сигнальной частоты на диоды 6.
Мощность гетеродина, частота которого как минимум в 2 раза меньше частоты 5 сигнала, концентрируется в щели между половинками ЭЩЛ и на ее распространение емкостной зазор не влияет. Сигнал промежуточной частоты снимается через вывод
10, соединенный с обеими половинками 10 верхней части металлизации ЭЩЛ емкостями 11. Диоды б выполнены в бескорпусном исполнении, Возможность раздельного смещения на диоды и непосредственная подача энер- 15 гии сигнала на них выгодно отличает предлагаемый смеситель от известных, так как позволяет использовать гетеродин с меньшей в рабочей полосе мощностью, осуществлять балансировку диодов и получать 20 меньшие потери преобразования.
Формула изобретения
СВЧ-смеситель на четной гармонике гетеродина, содержащий отрезки гетеродинного и сигнального прямоугольных 25 волноводов, одни концы которых являются входами сигнала и гетеродина, диэлектрическую подложку, установленную вдоль отрезка гетеродинного прямоугольного волновода по его середине в Е-плоскости, 30 на одной стороне которой нанесены первый и второй слои металлизации, изолированные от стенок отрезков гетеродин ного и сигнального прямоугольных волноводов и образующие волноводно-щелевую линию, два антипараллельных диода, подключенных одними разноименными электродами к первому слою металлизации, при этом в волноводно-щелевую линию на расстоянии от диодов, кратном нечетному числу четвертей длин волн гетеродина, включены фильтры, на концах волноводно-щелевой линии выполнены плавные переходы от нее к волноводу, а в другом конце отрезка гетеродинного прямоугольного волновода размещен короткозамыкатель, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь преобразоьания и мощности гетеродина, второй слой металлизации выполнен из двух частей, разделенных зазором, к краям которого подключены другие электроды диодов, отрезок гетеродинного прямоугольного волновода выполнен минимальной ширины в области размещения диодов и с плавным ее увеличением к входу гетеродина, а отрезок сигнального прямоугольного волновода выполнен с заниженным сечением и подключен к боковой стенке отрезка гетеродинного прямоугольного волновода перпендикулярно ему в области размещения диодов.
1760633
Составитель Э.Фельман
Редактор М. Стрельникова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т. Вашкович
Заказ 3192 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101



