close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336625

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 336 625
(13)
C1
(51) МПК
H03B 5/18
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007120560/09, 24.05.2007
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
24.05.2007
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
Адрес дл переписки:
197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5,
СПГЭТУ, патентный отдел, К.И. Берковской
2 3 3 6 6 2 5
R U
(57) Реферат:
Изобретение
относитс к
области
радиоэлектроники и может быть использовано в
качестве перестраиваемого генератора в СВЧсинтезаторах частоты, как самосто тельный
радиопередатчик в системах локации и передачи
информации, а также в системах предупреждени столкновений
автомобилей,
активных
фазированных антенных решетках. Технический
результат
заключаетс в
возможности
генерировани стабильного по частоте СВЧсигнала и изменени его электронным способом, а
также в упрощении конструкции. Устройство
содержит
диэлектрическую
подложку (1)
с
металлизацией (2) нижней поверхности с круглым
отверстием (3) в ней, образующим планарный
диэлектрический резонатор, расположенную на
неметаллизированой
поверхности
подложки
топологию
автогенератора,
включающую
разомкнутую
на
одном
конце
U-образную
микрополосковую линию (4) св зи планарного
диэлектрического
резонатора
и
полупроводникового генерирующего элемента (5),
систему
управлени частотой
планарного
диэлектрического
резонатора,
содержащую
варикап (9), включенный между двум отрезками
микрополосковых линий (7, 8), один из которых (7)
короткозамкнут на втором конце, а также
металлические экраны (11, 12), электрически
соединенные с металлизацией (2) подложки (1). 2
з.п. ф-лы, 3 ил.
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) СВЧ-АВТОГЕНЕРАТОР
2 3 3 6 6 2 5
(73) Патентообладатель(и):
Козырев Андрей Борисович (RU)
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: ЕР 1670091 А1, 14.06.2006. SU 1788564
A1, 15.01.1993. SU 1656659 А1, 15.06.1991. RU
2150769 C1, 10.06.2006. SU 1062841 A,
23.12.1983. JP 2006050334 A1, 16.02.2006. US
2004021531 А1, 05.02.2004.
(72) Автор(ы):
Козырев Андрей Борисович (RU),
Буслов Олег Юрьевич (RU),
Головков Александр Алексеевич (RU),
Кейс Владимир Николаевич (RU),
Шимко Алексей Юрьевич (RU),
Гинли Дэвид (US),
Кайданова Тать на (US)
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 336 625
(13)
C1
(51) Int. Cl.
H03B 5/18
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007120560/09, 24.05.2007
(24) Effective date for property rights: 24.05.2007
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
Mail address:
197376, Sankt-Peterburg, ul. Prof. Popova, 5,
SPGEhTU, patentnyj otdel, K.I. Berkovskoj
2 3 3 6 6 2 5
R U
(57) Abstract:
FIELD: physics, radio.
SUBSTANCE:
invention
concerns
radio
electronics and can be applied as reconfigurable
generator in UHF frequency synthesisers, as
independent radio transmitter in location and
data transfer systems, and in active phased grids
in car crash prevention systems. The device
includes
dielectric
substrate
(1)
with
lower
surface cladding (2) and round hole (3) in it,
forming flat dielectric resonator; auto-generator
layout
on
the
non-clad
substrate
surface,
including U-shaped microstrip line (4) broken at
one end and connecting flat dielectric resonator
and
semiconductor
generating
element
(5);
frequency
control
system
of
flat
dielectric
resonator,
including
varicap
(9)
installed
between two microstrip line (7, 8) sections, one
(7) of which is short-circuited at the second end;
and metal screens (11, 12) connected electrically
to the substrate (1) cladding (2).
EFFECT: possibility of UHF signal generation
with stable frequency and signal tuning by
electronic
methods,
and
simplified
generator
construction.
3 cl, 3 dwg
Страница: 2
EN
C 1
C 1
(54) UHF AUTO-GENERATOR
2 3 3 6 6 2 5
(73) Proprietor(s):
Kozyrev Andrej Borisovich (RU)
R U
(72) Inventor(s):
Kozyrev Andrej Borisovich (RU),
Buslov Oleg Jur'evich (RU),
Golovkov Aleksandr Alekseevich (RU),
Kejs Vladimir Nikolaevich (RU),
Shimko Aleksej Jur'evich (RU),
Ginli Dehvid (US),
Kajdanova Tat'jana (US)
RU 2 336 625 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Устройство относитс к области радиоэлектроники и представл ет собой СВЧавтогенератор, который может использоватьс в качестве перестраиваемого генератора в
СВЧ-синтезаторах частоты, как самосто тельный радиопередатчик в системах локации и
передачи информации, а также в системах предупреждени столкновений автомобилей,
активных фазированных антенных решетках, когда активные модули решетки выполн ют
одновременно функции генерировани и модул ции СВЧ-колебаний; а также во многих
других случа х, когда необходима генераци СВЧ-сигналов с угловой модул цией с
быстрым изменением частоты сигнала.
Известны автогенераторы СВЧ-сигнала с электронной перестройкой частоты, в которых
дл стабилизации частоты автогенератора используютс планарные диэлектрические
резонаторы, позвол ющие сравнительно просто реализовать систему электронной
перестройки частоты диэлектрического резонатора. Планарные диэлектрические
резонаторы могут изготавливатьс методами печатной технологии в едином
технологическом цикле с остальными элементами топологии автогенератора, что
существенно упрощает их реализацию. Такие устройства описаны, например, в
европейском патенте ЕР 1670091 А1 (Кл. Н01Р 1/20), опубликованном 14.06.2006
(Bulletin 2006/24), в понском патенте JP 2006050334 (Кл. Н01Р 7/10), опубликованном
16.02.2006, в патенте США US 20040021531 A1, опубликованном 5.02.2004, а также в
статье K.Sakamoto, Т.Kato, S.Yamashita, Y.Isikawa "A Millimeter Wave DR-VCO on Planar
Type Dielectric Resonator with Small Size and Low Phase Noise" - IEICE TRAN.
ELECTRON., VOL.E82-C, NO1, 1999, p.119. Однако эти автогенераторы содержат в своем
составе две диэлектрические подложки, одна из которых служит дл реализации топологии
автогенератора, а друга дл изготовлени планарного диэлектрического резонатора, что
приводит к усложнению и увеличению числа технологических циклов.
Известны также фильтры СВЧ на основе планарных диэлектрических резонаторов,
представл ющих собой диэлектрическую подложку с одно- или двухсторонней
металлизацией, в которой имеетс круглое или квадратное отверстие. Планарные
диэлектрические резонаторы имеют высокую добротность, при этом сравнительно просто
выполн ютс с помощью печатных технологий. Собственна добротность таких
резонаторов достигает несколько тыс ч. Фильтры с такими резонаторами описаны,
например, в работах T.Hiratsuka and etc. "K-band Planar Type Dielectric Resonator
Filter with High-? Ceramic Substrate"; H.Blondeaux and etc. "Radiant Microwave Filter for
Telecommunications Using High Qu Dielectric Resonator" - Proceedings of 30 th European
Microwave Conference - Paris 2000; H.Blondeaux and etc. "Microwave Device Combining
Filtering and Radiating Functions for Telecommunication Sattellites".
Конструкци автогенератора, описанна в патенте ЕР 1670091 А1 (Кл. Н01P 1/20),
вл етс наиболее близкой по совокупности существенных признаков.
Известное устройство содержит две диэлектрических подложки, расположенных друг
под другом. На верхней поверхности первой из подложек изготовлена топологи автогенератора, содержаща полупроводниковый генерирующий элемент с цепью подачи
питани , подключенные к полупроводниковому генерирующему элементу отрезки
микрополосковых линий дл св зи генерирующего элемента с планарным диэлектрическим
резонатором и вывода СВЧ-сигнала в согласованную нагрузку, а также систему управлени частотой планарного диэлектрического резонатора в виде отрезка микрополосковой линии
с цепью подачи смещени , нагруженной на одном конце на подключенный к заземленной
металлизации варикап. Дл предотвращени возникновени паразитных колебаний при
использовании в качестве полупроводникового генерирующего элемента транзистора ко
второму концу отрезка микрополосковой линии св зи с планарным диэлектрическим
резонатором подключен балластный резистор.
Нижн поверхность первой подложки металлизирована и в металлизации выполнено
круглое отверстие, через которое осуществл етс св зь упом нутых отрезков
микрополосковых линий с планарным диэлектрическим резонатором, выполненным на
второй подложке.
Страница: 3
DE
RU 2 336 625 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Втора диэлектрическа подложка также выполнена с двусторонней металлизацией,
соединенной с землей. В центре второй подложки в обоих сло х металлизации выполнены
круглые одинаковые соосные отверсти , образующие планарный диэлектрический
резонатор. Оба проводника микрополосковых линий, выполненных на первой подложке,
расположены параллельно по хордам отверстий в металлизаци х второй подложки,
образующих планарный диэлектрический резонатор. Микрополосковые линии св заны с
планарным диэлектрическим резонатором за счет электромагнитного пол . Поскольку
микрополоскова лини св зи проходит по хорде отверстий в металлизации на
поверхност х второй диэлектрической подложки, то она возбуждает в планарном
диэлектрическом резонаторе резонансные колебани волн типа ТЕ010.
Обе подложки заключены в металлизированные экраны, соединенные с металлизацией
на нижней поверхности первой подложки.
Однако это устройство имеет тот недостаток, что в нем используютс отдельные
диэлектрические подложки дл реализации схемы автогенератора с электронной
перестройкой и планарного диэлектрического резонатора, что усложн ет конструкцию,
увеличивает стоимость и затрудн ет настройку автогенератора, поскольку подложки
необходимо совмещать с высокой точностью.
Таким образом, решаемой задачей вл етс создание устройства при изготовлении
которого используетс упрощенна технологи изготовлени и настройка автогенератора.
Поставленна задача решаетс за счет того, что предлагаемое устройство, также как и
известное, содержит диэлектрическую подложку, одна из поверхностей которой
металлизирована и в металлизации выполнено круглое отверстие, а на второй поверхности
выполнена топологи СВЧ-автогенератора, включающа полупроводниковый
генерирующий элемент с цепью подачи питани , к которому подключены отрезок
микрополосковой линии дл св зи генерирующего элемента с планарным диэлектрическим
резонатором за счет электромагнитного пол и отрезок микрополосковой линии дл вывода
энергии СВЧ-сигнала в согласованную нагрузку, систему управлени частотой упом нутого
планарного диэлектрического резонатора, включающую отрезок микрополосковой линии
передачи с цепью смещени и варикапом, а также верхний и нижний металлические
экраны. Но, в отличие от известного устройства, в предлагаемом СВЧ-автогенераторе
диаметр отверсти в металлизации выбран из услови обеспечени резонанса на рабочей
частоте автогенератора, в систему управлени частотой планарного диэлектрического
резонатора введен второй отрезок микрополосковой линии, короткозамкнутый на одном из
концов, а варикап подключен в зазоре между первым и вторым отрезками микрополосковых
линий, причем оба отрезка микрополосковых линий системы управлени частотой
расположены по оси проход щей через центр проекции окружности отверсти в
металлизации на вторую поверхность подложки, микрополоскова лини св зи планарного
резонатора с полупроводниковым генерирующим элементом расположена на
неметаллизированной поверхности подложки и касаетс окружности проекции отверсти в
металлизации на вторую поверхность подложки.
Технический результат, достигаемый таким решением, состоит в упрощении реализации
СВЧ-автогенератора, так как в нем планарный диэлектрический резонатор и топологи автогенератора изготовлены на одной диэлектрической подложке и соответственно не
возникает проблем с точной юстировкой положени резонатора относительно
микрополосковой линии св зи резонатора с полупроводниковым генерирующим элементом
и с отрезком микрополосковой линии системы управлени частотой автогенератора.
Частота генерируемого СВЧ-сигнала может измен тьс электронным способом за счет
изменени напр жени на варикапе, что позвол ет выполн ть угловую модул цию
генерируемого СВЧ-сигнала. Микрополоскова лини св зи планарного диэлектрического
резонатора с полупроводниковым генерирующим элементом, расположенна по
касательной к проекции окружности отверсти в металлизации на вторую поверхность
подложки, позвол ет возбудить в планарном диэлектрическом резонаторе основной тип
колебани волн типа НЕМ11, Такое расположение микрополосковой линии св зи с
Страница: 4
RU 2 336 625 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
резонатором, вне полости резонатора, позвол ет уменьшить воздействие линии на
структуру пол в резонаторе, тем самым сохран его собственную добротность и
обеспечива лучшую стабильность частоты генератора.
Совокупность признаков, изложенных в пункте 2 формулы изобретени , характеризует
СВЧ-автогенератор, в котором в качестве полупроводникового генерирующего элемента в
автогенераторе используетс диод Ганна, а микрополоскова лини св зи планарного
резонатора с диодом Ганна выполнена U-образной и разомкнута на свободном конце.
Технический результат, достигаемый таким решением, состоит в том, что U-образный
изгиб линии св зи позвол ет максимально удалить разомкнутый конец линии, на котором
будет возникать пучность напр жени , от планарного диэлектрического резонатора и тем
самым уменьшить вли ние полупроводникового генерирующего элемента и линии св зи на
распределение пол в резонаторе, что преп тствует возникновению вырожденного
ортогонального колебани в нем и позвол ет сохранить его добротность, а значит и
стабильность частоты сигнала, генерируемого СВЧ-автогенератором.
Совокупность признаков, изложенных в пункте 3 формулы изобретени , характеризует
СВЧ-автогенератор, в котором в качестве полупроводникового генерирующего элемента в
автогенераторе использован транзистор, а к U-образной микрополосковой линии св зи
планарного резонатора с транзистором дополнительно подключен балластный резистор.
Технический результат, достигаемый таким решением, состоит в том, что подключение
балластного резистора позвол ет сорвать в транзисторном генераторе паразитные
колебани на частотах не равных резонансной частоте планарного диэлектрического
резонатора, тем самым уменьшить фазовые шумы автогенератора.
Изобретение по сн етс чертежами, где на фиг.1 схематически показана одна из
возможных конструкций за вл емого СВЧ-автогенератора. На фиг.2 показано
распределение электрического и магнитного пол в планарном диэлектрическом
резонаторе на гибридном типе колебаний НЕМ11. На фиг.3 схематически показана
конструкци СВЧ-автогенератора при использовании в качестве полупроводникового
генерирующего элемента транзистора, нагруженного на балластный резистор.
За вл емое устройство содержит диэлектрическую подложку 1, нижн поверхность 2
которой металлизирована, а в металлизации выполнено круглое отверстие 3,
микрополосковую линию св зи 4 с планарным диэлектрическим резонатором,
подключенную одним концом к полупроводниковому генерирующему элементу 5,
расположенную на неметаллизированной поверхности подложки 1 по оси проход щей
через центр проекции окружности отверсти в металлизации 3, так что она касаетс Uколеном проекции отверсти в металлизации на вторую сторону подложки,
микрополосковую линию св зи 6 дл вывода энергии СВЧ-сигнала, подключенную одним
концом к полупроводниковому генерирующему элементу 5 с цепью подачи питани и
расположенную на неметаллизированной поверхности подложки 1, отрезок
короткозамкнутой линии 7 и отрезок микрополосковой линии передачи 8 с цепью подачи
смещени на варикап 9, также расположенные на неметаллизированной поверхности
подложки 1 по оси проход щей через центр проекции окружности отверсти 3
перпендикул рно U-образной микрополосковой линии св зи 4, варикап 9, подключенный в
зазор между проводниками короткозамкнутой линии 7 и отрезком микрополосковой линии 8
с цепью смещени , металлизированное отверстие 10, проход щее через подложку 1 от
короткозамкнутого конца проводника линии 7 до металлизации 2, расположенный снизу
первый металлический экран 11, электрически соединенный с металлизацией на нижней
поверхности диэлектрической подложки 1, второй металлический экран 12, расположенный
сверху подложки и электрически соединеный с металлизацией подложки.
Диэлектрическа подложка 1 со слоем металлизации нижней поверхности 2 и круглым
отверстием в нем 3 образуют планарный диэлектрический резонатор, резонансна частота
которого на гибридной моде, например НЕМ11, равна частоте генерируемых колебаний.
Генерируема частота определ етс диаметр отверсти в металлизации подложки.
Генерирующий полупроводниковый элемент автогенератора 5, в качестве которого
Страница: 5
RU 2 336 625 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
может быть использован бипол рный или полевой транзистор, диод Ганна, лавиннопролетный диод или любой другой двухполюсник с отрицательным сопротивлением, св зан
с планарным диэлектрическим резонатором с помощью U-образного микрополоскового
отрезка линии св зи 4. Этот отрезок линии расположен на неметаллизированной
поверхности подложки 1 по оси проход щей через центр проекции окружности отверсти 3
планарното диэлектрического резонатора на верхнюю сторону подложки, так что проводник
линии св зи 4 расположен полностью над металлизацией нижнего сло 2 и не выступает в
полость резонатора. Если в качестве генерирующего полупроводникового элемента 5
используетс диод Ганна или лавинно-пролетный диод, то отрезок линии св зи 4 будет
разомкнут на свободном конце, если же в качестве генерирующего полупроводникового
элемента 5 используетс транзистор, то лини св зи 4 подключаетс к входному
электроду транзистора, а на ее втором свободном конце обычно подключают резистор 13,
как показано на фиг.3, преп тствующий возникновению паразитных колебаний.
На фиг.1 приведена сама сложна и перспективна U-образна конфигураци микрополосковой линии св зи 4 генерирующего полупроводникового элемента 5 и
планарного диэлектрического резонатора 3, при которой разомкнутый конец линии св зи
4, на котором будет возникать пучность напр жени , максимально удален от планарного
диэлектрического резонатора 3, что позвол ет уменьшить вли ние полупроводникового
генерирующего элемента 5 и линии св зи 4 на распределение пол в резонаторе 3. Дл упрощени реализации может использоватьс микрополоскова лини св зи 4 с пр мым
проводником, расположенным по касательной к окружности проекции отверсти в
металлизации 3 на вторую поверхность первой подложки 1 параллельно отрезкам
микрополосковых линий системы управлени частотой планарного диэлектрического
резонатора.
Система управлени частотой планарного диэлектрического резонатора представл ет
собой соединение расположенных на неметаллизированной поверхности диэлектрической
подложки 1 отрезка короткозамкнутой через металлизированное отверстие 10
микрополосковой линии 7 и отрезка микрополосковой линии с цепью смещени 8,
подключенной к источнику смещени варикапа. В зазоре между проводниками
микрополосковых линий 7 и 8 подключен варикап 9. Проводники линий 7 и 8 расположены
по оси проход щей через центр проекции окружности отверсти 3 на верхнюю поверхность
подложки 1. При этом проводник короткозамкнутой микрополосковой линии 7 расположен
на неметаллизированной поверхности подложки 1, а свободный конец проводника отрезка
микрополосковой линии с цепью подачи смещени 8, выступает в проекцию отверсти 3 на
верхнюю поверхность подложки 1.
Металлизированное отверстие 10 служит дл короткого замыкани по высокой частоте и
по посто нному току одного из концов проводника линии передачи 7. Возможны и иные
конструктивные варианты выполнени короткого замыкани на одном из концов отрезка
линии 7 системы управлени частотой планарного диэлектрического резонатора, а не
только с помощью металлизированного отверсти 10. Возможны и другие различные
конфигурации микрополосковой линии и цепи подачи смещени на варикап 9. В качестве
варикапов 9 могут использоватьс полупроводниковые или пленочные
сегнетоэлектрические конденсаторы.
Микрополоскова лини 6, подключенна одним концом к полупроводниковому
генерирующему элементу 5 с цепью подачи питани , расположенна на
неметаллизированной поверхности подложки 1, служит дл вывода энергии СВЧ-сигнала в
согласованную нагрузку.
Назначение и конструктивное исполнение остальных элементов СВЧ-автогенератора
пон тно из фиг.1 и фиг.3.
За вл емый СВЧ-автогенератор работает следующим образом.
СВЧ-сигнал от полупроводникового генерирующего элемента 5 распростран етс по
микрополосковой линии св зи 4. Так как проводник U-образной линии св зи 4 разомкнут
на втором конце, то в линии возникает сто ча волна напр жени , причем на
Страница: 6
RU 2 336 625 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
рассто нии ?/4 от разомкнутого конца будет находитьс пучность тока, а значит, и
магнитного пол . Длина U-образного колена линии св зи 4 подбираетс таким образом,
чтобы пучность магнитного пол была расположена на изгибе проводника линии 4, а сам
проводник в месте изгиба был расположен близко к краю и касалс отверсти 3 в
металлизации 2, образующего планарный диэлектрический резонатор. Таким образом,
отрезок линии св зи 4 и планарный диэлектрический резонатор 3 будут св заны за счет
магнитного пол , а у кра резонатора 3 в месте наиболее близкого расположени проводника линии св зи 4 будет расположена пучность магнитного пол . В результате в
планарном резонаторе возбуждаютс СВЧ-колебани гибридной моды НЕМ11.
Распределение электрического и магнитного полей дл такого типа колебаний показано на
фиг.2 (Darko Kajfer, Pierre Guillon. Dielectric Resonators, Second Edition: Noble
Publishing Corporation, Atlanta, 1998). Планарный диэлектрический резонатор 3 вместе
с отрезком разомкнутой линией св зи 4 образуют резонансную нагрузку дл полупроводникового генерирующего элемента 5. При выполнении условий баланса фаз и
амплитуд в автогенераторе, включающем полупроводниковый генерирующий элемент 5 с
цепью подачи питани и отрезок микрополосковой линии св зи 4, возникнут и будут
поддерживатьс незатухающие колебани с частотой СВЧ-сигнала, равной резонансной
частоте планарного диэлектрического резонатора. Резонатор 3 будет определ ть не
только частоту генерируемых автогенератором колебаний, но и ее стабильность. Через
подключенный к полупроводниковому генерирующему элементу отрезок микрополосковой
линии 6 энерги СВЧ-сигнала выводитс в согласованную нагрузку.
Проводник отрезка микрополосковой линии 8 системы управлени частотой резонатора,
выступающий в проекцию отверсти в металлизации, образующего планарный
диэлектрический резонатор 3, расположен по направлению силовых линий электрического
пол на данном типе колебаний резонатора (см. фиг.2). В результате лини 8, а значит,
варикап 9 и короткозамкнута микрополоскова лини 7 будут св заны с резонатором 3 за
счет электрического пол , и эта система управлени частотой будет вносить в резонатор
3 реактивность, вли ющую на его резонансную частоту. Величина этой реактивности будет
определ тьс результирующей резонансной частотой цепи из отрезков короткозамкнутой
линии 7 и линии 8, св занных через варикап 9, и зависит от емкости варикапа 9.
Изменение емкости варикапа 9 осуществл етс за счет изменени напр жени смещени на нем, которое подаетс через цепь подачи, подключенную к линии 8. В результате при
изменении напр жени смещени на варикапе 9 будет происходить изменение
резонансной частоты планарного диэлектрического резонатора 3 и, как следствие,
изменение частоты генерируемого автогенератором СВЧ-сигнала. Диапазон перестройки
частоты определ етс изменением емкости варикапа 9 и степенью св зи планарного
диэлектрического резонатора 3 с микрополосковой линией 8. Степень св зи определ етс тем, на сколько проводник микрополосковой линии 8 будет выступать в полость
резонатора 3. При небольших относительных диапазонах перестройки, свойственных СВЧдиапазону, проводник линии 8 должен будет выступать в полость резонатора
незначительно, а цепь подачи смещени на варикап и отрезок короткозамкнутой линии 7
будут полностью расположены над слоем металлизации 2 подложки 1.
Описание работы устройства показывает, что в нем может не только генерироватьс стабильный по частоте СВЧ-сигнал, но и может измен тьс электронным способом частота
этого сигнала (изменением напр жени смещени на варикапе 9), а конструкци устройства значительно упрощена за счет использовани одной диэлектрической подложки
дл выполнени топологии части планарного диэлектрического резонатора и цепей
автогенератора. Выполнение их на одной подложке значительно упрощает совмещение
проводников на неметаллизированной поверхности и отверсти в металлизированной
поверхности подложки, а значит и разброс параметров автогенератора.
Предлагаемый СВЧ-автогенератор может быть реализован в различных вариантах,
позвол ющих одновременно генерировать стабильный СВЧ-сигнал, осуществл ть его
угловую модул цию либо перестройку частоты сигнала.
Страница: 7
RU 2 336 625 C1
5
10
15
20
25
Формула изобретени 1. СВЧ-автогенератор, содержащий диэлектрическую подложку, одна из поверхностей
которой металлизирована и в металлизации выполнено круглое отверстие, а на второй
поверхности выполнена топологи СВЧ-автогенератора, включающа полупроводниковый
генерирующий элемент с цепью подачи питани , к которому подключены отрезок
микрополосковой линии дл св зи генерирующего элемента с планарным диэлектрическим
резонатором за счет электромагнитного пол , и отрезок микрополосковой линии дл вывода энергии СВЧ-сигнала в согласованную нагрузку, систему управлени частотой
упом нутого планарного диэлектрического резонатора, содержащую отрезок
микрополосковой линии передачи с цепью смещени и варикапом, а также верхний и
нижний металлические экраны, отличающийс тем, что диаметр отверсти в металлизации
выбран из услови обеспечени резонанса на рабочей частоте автогенератора, в систему
управлени частотой планарного диэлектрического резонатора введен второй отрезок
микрополосковой линии, короткозамкнутый на одном конце, а варикап подключен в зазоре
между первым и вторым отрезками микрополосковых линий, причем оба отрезка
микрополосковых линий системы управлени частотой расположены по оси проход щей
через центр проекции окружности отверсти в металлизации на вторую поверхность
подложки, микрополоскова лини св зи планарного резонатора с полупроводниковым
генерирующим элементом расположена на неметаллизированной поверхности подложки и
касаетс окружности проекции отверсти в металлизации на вторую поверхность подложки.
2. СВЧ-автогенератор по п.1, отличающийс тем, что в качестве полупроводникового
генерирующего элемента в автогенераторе использован диод Ганна, а микрополоскова лини св зи планарного резонатора с диодом Ганна выполнена U-образной и разомкнута
на свободном конце.
3. СВЧ-автогенератор по п.1, отличающийс тем, что в качестве полупроводникового
генерирующего элемента в автогенераторе использован транзистор, а к свободному концу
U-образной микрополосковой линии св зи планарного резонатора с транзистором
подключен балластный резистор.
30
35
40
45
50
Страница: 8
CL
RU 2 336 625 C1
Страница: 9
DR
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
522 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа