Сверхвысокочастотный усилитель мощности

 

Использование: в СВЧ-трактах для усиления мощности. Сущность изобретения: устройство содержит усилительный каскад на транзисторе, включенном по схеме с общей базой, последовательно соединенные элемент ВЧ-развязки и резистор, управляемый генератор тока, диод, последовательно соединенные входной направленный ответвител°ь и согласующе-трансформаторная цепь, и последовательно соединенные амплитудный детектор и компаратор. Выход согласующе-трансформаторной цепи соединен с эмиттером транзистора, первый вывод диода соединен с точкой соединения элемента ВЧ-развязки и резистора, второй вывод диода соединен с вторым выводом резистора и с общей шиной. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ IFCKVIX

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 F 1/42

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4932223/09 (22) 25.03.91 (46) 07.05,93. Бюл. ЬЬ 17 (71) Владимирское конструкторское бюро радиосвязи (72) А.Б.Матросов (73) Владимирское конструкторское бюро радиосвязи (56) Челноков О.А. Радиопередающие устройства. — М.: Радио и связь, 1982, с.78, рис,3.37, (54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ (57) Использование: в СВЧ-трактах для усиления мощности. Сущность изобретения:

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано„при разработке усилителей мощности.

Целью изобретения является снижение потребляемой мощности..

На фиг.1 приведена электрическая структурная схема сверхвысокочастотного усилителя мощности; на фиг,2 — пример выполнения управляемого генератора тока, "

Сверхвысокочастотный усилитель мощности (фиг.1) содержит усилительный каскад

1, выполненный на транзисторе 2, включенном по схеме с общей базой, к эмиттеру которого подключены последовательно соединенные элемент 3 высокочастотной развязки и резистор 4, соответствующий вывод которого соединен с первым выводом диода

5, параллельно которому включен генератор. Ж 1814749 АЗ о устройство содержит усилительный каскад на транзисторе, включенном по схеме с общей базой, последовательно соединенные элемент ВЧ-развязки и резистор, управляемый генератор тока, диод, последовательно соединенные входной направленный ответвитель и согласующе-трансформаторная цепь, и последовательно соединенные амплитудный детектор и компаратор. Выход согласующе-трансформаторной цепи соединен с эмиттером транзистора, первый вывод диода соединен с точкой соединения элемента ВЧ-развязки и резистора, второй вывод диода соединен с вторым выводом резистора и с общей шиной. 2 ил, 6 тока, последовательно соединенные входной направленный ответвитель 7 и согласующе-трансформаторная цепь 8; соответствующий вывод которой соединен с эмиттером транзистора 2 усилительного каскада, к другому выводу направленного ответвителя 7 подключены последовательно соединенные амплитудный детектор 9 и компаратор 10, а первый вывод диода 5 соединен с точкой соединения элемента 3 высокочастотной развязки и резистора 4, при этом генератор 6 тока выполнен управляе.мым и входуправления соединен с выходом

КоМпараТ0ра.10; Второй вывод диода 5 сое° динен с вторым выводом резистора 4 и с общей шиной. Кроме того, устройство содержит выходную согласующе-трансформаторную цепь 11, первый вывод которой соединен с коллектором транзистора 2, а

1814749 второй вывод является выходом сверхвысокочастотного усилителя мощности.

Усилитель работает следующим образом.

В отсутствии СВЧ-сигнала на входе напряжение на выходе амплитудного детектора 9, компаратора 10 и соответственно на входе управления генератора 6 тока отсутствует. Выходной ток генератора 6 тока также отсутствует. Транзистор 2 и диод 5 10 закрыт. Начальный ток утечки эмиттера транзистора 5 замыкается через резистор 4 на общую шину. При появлении СВЧ-сигнала на входе сверхвысокочастотного усилителя мощности часть его ответвляется направленным ответвителем 7 и детектируется амплитудным детектором 9, Появление напряжения на входе компаратора 10 вызывает его срабатывание и включение генератора 6 тока. Диод 5 открывается и через него 20 начинает протекать ток генератора 6 тока, При дальнейшем увеличении мощности на входе сверхвысокочастотного усилителя мощности СВЧ-сигнал, прошедший через направленный ответвитель 7 и входную согласу- 25 юще-трансформаторную цепь 8 на эмиттер транзистора 2 усилительного каскада 1, становится достаточным для открывания транзистора 2. Согласующе-трансформаторная цепь

8 обеспечивает передачу сигнала с соответ- 30, ствующего выхода направленного ответвителя 7 на вход усилительного каскада. 1 с заданным коэффициентом передачи, Транзистор 2 открывается и происходит перераспределение тока генератора 6 тока 35 между диодом 5 и эмиттерным переходом транзистора 2. При некоторой минимальной входной мощности диод 5 закрывается и весь ток генератора 6 тока втекает в эмиттерный переход транзистора 2. 40

При дальнейшем увеличении входного

СВЧ-сигнала ток эмиттера транзистора 2 стабилизируется на уровне, определяемом генератором 6 тока. Усиленный транзисто- 45 ром 2 СВЧ-сигнал через выходную согласующе-транзисторную цепь 11 передается на выход устройства, При уменьшении СВЧ сигнала на входе устройство возвращается в исходное состояние, Таким образом, гене- 50 ратор 6 тока находится во включенном состоянии только при наличии СВЧ-сигнала на входе сверхвысокочастотного усилителя мощности, что при импульсном характере

СВЧ-сигнала на входе приводит к сниже- 55 нию потребляемой устройством мощности.

На фиг,2 показан пример выполнения управляемого генератора 6 тока. Управляемый генератор 6 тока выполнен на полевом транзисторе 12 с изолированным затвором и индуцированным каналом и-типа. резисторе 13 и резисторе 14, Делитель на резисторе 13 и резисторе

14 определяет значение тока управляемого генератора 6 тока во включенном состоянии.

Эксг1ериментальные исследования заявляемого сверхвысокочастотного усилителя мощности показали, что по сравнению с устройством аналогичного назначения заявляемое устройство обеспечивает снижение потребляемой мощности в 4,5 раза, при скважности входного СВЧ-сигнала, равной двадцати.

Положительный эффект от предложенного технического решения максимален при его использовании в устройствах, в которых входной СВЧ-сигнал имеет импульсный характер с большой скважностью.

Технико-экономическая эффективность использования заявляемого сверхвысокочастотного усилителя мощности, в составе передающего устройства, включает экономический эффект, обусловленный упрощением передающего устройства за счет применения блока источника питания меньшей мощности. Стоимость блока источника питания rio данным завода "Электроприбор" составляет 2 тыс. руб., уменьшение его мощности в 4,5 раза вызовет уменьшение его стоимости до 1 тыс. руб, т.е. экономия от данного решения составит 2 — 1 = 1 тыс. руб, Формула изобретения

Сверхвысокочастотный усилитель мощности, содержащий усилительный каскад, выполненный на транзисторе, включенном по схеме с общей базой, к эмиттеру которого подключены последовательно соединенные элемент высокочастотной развязки и резистор, соответствующий вывод которого соединен с первым выводом диода, параллельно которому включен генератортока, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, введены последовательно соединенные входной направленный ответвитель и согласующе-трансформаторная цепь, соответствующий вывод которой соединен с эмиттером транзистора усилительного каскада, к другому выводу входного направленного ответвителя подключены введенные последовательно соединенные амплитудный детектор и компаратор, а первый вывод диода соединен с точкой соединения элемента высокочастотной развязки и резистора, при этом генератор тока выполнен управляемым и вход управления соединен с выходом компаратора.

1814749

Составитель А.Матросов

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор В.Трубченко

Корректор Н.Гунько

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1846 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5