Патент ссср 403064

403064

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН N $I

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 23. т/1.1972 (№ 1800823/26-9) У

М. Кл. H 03k 19/00

H 031 7/00 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретении и открытий

Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 6.III.1974

УДК 621.375.5(088.8) Авторы изобретения

И. В. Иванов и И. М. Ангелов

Заявитель

Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова

ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР-УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для усиления электрических колебаний и преобразования частоты в СВЧ-диапазоне.

Известен параметрический генератор-усилитель, содержащий нелинейный диэлектрический элемент, согласующий трансформатор в цепи накачки, согласующее устройство и фильтр в цепи сигнала.

Недостатками известного устройства являются высокое электрическое поле накачки, высокий уровень шумов и недостаточная температурная стойкость.

С целью снижения электрического поля накачки, уменьшения шумов и повышения температурной стойкости в предлагаемом устройстве нелинейный элемент выполнен в виде отрезка полосковой линии на нелинейном диэлектрике с длиной, равной длине волны накачки, соединенного с полуволновым по накачке отрезком регулярной полосковой линии.

На фиг. 1 показан предлагаемый параметрический генератор-усилитель; на фиг. 2 нелинейный диэлектрический элемент.

На плате, выполненной из стандартного фольгировапного диэлектрика (полистрол, тефлон), кроме нелинейного диэлектрического элемента 1 распределенного типа с расщепленным спектром собственных частот и резонансного шлейфа 2, служащего для расщепления спектра частот, располагаются обычные для параметрических устройств элементы, например согласующий трансформатор 3, расположенный между входом сигнала накачки и нелинейным элементом 1, режекторный фильтр 4, настроенный на частоту накачки и предотвращающий просачивание сигнала частоты накачки на выход генератора10 усилителя, широкополосное согласующее устройство 5, выполненное в виде углообразной части полосковой линии, фильтр нижних частот 6, ведущий к выходу устройства и окончательно запирающий линию выхода по сиг15 налу накачки.

Нелинейный диэлектрический элемент 1 распределенного типа с расщепленным спектром собственных частот выполнен в виде отрезка полосковой линии па металлпзирован20 ной с одной стороны сегнетокерамической пластине 7. Основной проводник этой полосковой линии изготовлен в виде заполненной металлизацией канавки 8 на другой стороне сегнетокерамической пластины 7.

25 Нелинейный элемент расположен в углублении, выбранном в металлической плате— основании 9 и изолирован от этой платы с помощью слюдяной прокладки 10. Образующаяся при этом емкость служит в качестве бло30 кировки при подаче»а нелинейный элеме|п

403064 постоянного напряжения смещения. Второй обкладкой блокировочной слюдяной емкости служит металлическая пластина 11, и ко1opoll сегнстокерамическая пластина 7 припаяна.металлизированной плоскостью.

Нелинейный элемент расположен также в вырезе диэлектрической пластины 12, металлизированной (фольгироваппой) с нижней стороны. Эта металлизированная сторона имеет электрический контакт по всей поверхности с металлической платой — основанием 9.

Нелинейный элемент связывается с внешними цепями с помощью заостренных электродов. Основным из этих электродов, играющим принципиальное значение для работы генератора-усилителя, является резонансный шлейф

2, разомкнутый на другом конце и имеющий длину, равную половине длины волны накачки.

Иглообразпые электроды 13 и 14 служат для подключения сигнала накачки и выходной цепи генератора-усилителя.

При работе устройства в режиме параметрического усиления электрод 14 служит одновременно для подачи усиливаемого сигнала и вывода отраженного усиленного сигнала.

Применение распределенного нелинейного элемента вместо известного сосредоточенного дает возможность существенно снизить требующуюся для генерации и параметрического усиления электрическое поле накачки. Это связано с тем, что в случае распределенного нелинейного элемента практически вся колебательная реактивная энергия системы локализуется в обьеме нелинейного диэлектрика, тогда как в случае сосредоточенных нелинейных элементов, включаемых в резонансные цепи волноводов или полых рсзонаторов, в нелинейном элементе локализуется лишь малая доля общей реактивной энергии системы.

В связи с этим, для регенерации системы с

5 сосредоточенным нелинейным элементом требуется существенно больп1ая глубина модуляции реактивного параметра, чем в случае системы с распределенным нелинейным элементом.

1о Ьольшая глубина модуляции параметра осуществляется большим по напряженности электрическим полем накачки.

Выигрыш величины напряженности электрического поля накачки, определяющей ве15 личину плотности тепла диэлектрических потерь, выделяющегося в объеме нелинейного диэлектрика, снимает проблему температурной устойчивости нелинейного элемента.

Снижение интенсивности накачки приводит

20 и к малым шумам устройства.

Предмет изобретения

25 Параметрический генератор-усилитель, содержащий нелинейный диэлектрическии элемент, согласующий трансформатор в цепи накачки, согласующее устройство и фильтр в цепи сигнала, отличающийся тем, что, с целью

ЗО снижения электрического поля накачки, уменьшения шумов и повышения температурной стойкости, нелинейный элемент выполнен в ниде отрезка полосковой линии на нелинейном диэлектрике с длиной, равной длине вол35 ны накачки, соединенного с полуволповым по накачке отрезком регулярной полосковой линии.