Змішувач нвч

1 Змішувач НВЧ, який містить в собі тракт хвилевідно-щілинної лінії передачі, виконаний на діелектричній підкладці, тракт гетеродина, який приєднаний до тракту хвилевідно-щілинної лінії передачі НВЧ-сигналу в МІСЦІ підключення напівпровідникових ДІОДІВ, смужку низькочастотного фільтра, між торцем якої і краями провідників щілинної лінії включені ВІДПОВІДНО два напівпровідникові діоди, який відрізняється тим, що всі елементи змішувача виконані на одній діелектричній підкладці з відносною діелектричною проникністю середовища £^9,8, в тракті НВЧ-сигналу реалізо ваний малогабаритний широкосмуговий хвилевідно-щілинний перехід-трансформатор з двома шлейфами, розташованими під кутом 45° до напрямку поширення потужності НВЧ-сигналу на ХВИЛЄВІДНО-ЩІЛИННІЙ лінії передачі, сигнал гетеродина подається протилежно НВЧ-сигналу, і шлейфи хвилевід но-щілинного перехід-трансформатора відносно напрямку поширення потужності сигналугетеродина розташовані під кутом 135°, їх довжина відповідає відбитій довжині хвилі гетеродина Яг необхідної и фази в МІСЦІ підключення напівпровідникових ДІОДІВ, а ширина шлейфів дорівнює розміру, визначеному хвильовим опором компланарної лінії в точках підключення напівпровідникових ДІОДІВ, елементи трактів НВЧ -сигналу, гетеродина, фільтра проміжної частоти, низькочастотного фільтра та тракт підводу напруги для напівпровідникових ДІОДІВ сформовані на основі високотемпературної над провідникової плівки, а електромагнітні поля НВЧ- сигналу і гетеродина є ортогональними і поширюються ВІДПОВІДНО ПО ХВИЛЄВІДНО-ЩІЛИННІЙ І компланарній ЛІНІЯХ ДО напів провідникових ДІОДІВ 2 Змішувач НВЧ за пунктом 1, який відрізняється тим, що як високотемпературну надпровідникову плівку використано металооксидну кераміку (YBa 2 Cu 3 0 7 x) О 00 о Винахід відноситься до радіотехніки НВЧ та може бути використаний в радіоелектронній чи радіовимірювальній апаратурі ВІДОМІ змішувачі НВЧ, які містять, у собі, хвильоводно-щілинну ЛІНІЮ передачі, фільт проміжної частоти, напівпровідникові діоди та тракт гетеродину [1] Недоліком відомих пристроїв є збільшені габарити, великі втрати перетворення, наявність шумів, внаслідок малої розв'язки між сигнальними та гетеродинними входами, що вимагає збільшення потужності сигналу гетеродину Найбільш близьким технічним вирішенням є балансний змішувач НВЧ, який містить в собі тракт хвильоводно-щілинної лінії передачі на діелектричній підкладці, до якого СПІВВІСНО ЩІЛИННІЙ ЛІНІЇ встановлена смужка фільтра проміжної частоти, між торцем якої та краями провідників щілинної лі ю нм підключені, ВІДПОВІДНО, два напівпровідникові діоди і тракт хвильоводу гетеродину, який приєднано до відрізку хвильоводно-щілинної лінії передачі в МІСЦІ напівпровідникових ДІОДІВ Причому повздовжня вісь відрізку хвильоводу гетеродину розміщена перпендикулярно площині діелектричної підкладки [2] Недоліком цього змішувача є збільшені габарити, великі втрати перетворення, наявність шумів, внаслідок малої розв'язки між сигнальними та гетеродинними входами В основу винаходу, що заявляється, поставлена задача вдосконалення змішувача НВЧ шляхом того, що всі елементи змішувача виконані на одній діелектричній підкладці в тракті НВЧ сигналу Реалізований малогабаритний, широкосмуговий хвильоводно-щілинний перехід-трансформатор (ХЩПТ) з двома шлейфами, розташованими 42098 під кутом 45° до напрямку поширення потужності сигналу на ХВИЛЬОВОДНО-ЩІЛИННІЙ лінії передачі і під кутом 135° до напрямку поширення потужності сигналу гетеродину їх довжина відповідає відбитій довжині хвилі гетеродину Я-г, необхідної и фази, в довжині хвилі 34 ГГц), напиленої з мішені YBCOкераміки, а електромагнітні поля НВЧ сигналу й гетеродину є ортогональними та поширюються МІСЦІ На фіг 1 схематично зображений пропонований змішувач НВЧ На фіг 2 вигляд А хвильоводно-щілинного перехід-трансформатора Змішувач НВЧ містить корпус 1 з короткозамкнутим металевим хвилевідним трактом 2 (перерізом А*В= 7,2* 3,4 мм2), діелектричну підкладку 3, хвильоводно-щілинний перехід-трансформатор (ХЩВП) 4, напівпровідникові діоди (НД) 5, компланарні лінії передачі 6,7, низькочастотний фільтр 8 і тракт підводу напруги 9 до НД, ОМІЧНІ контакти 10, фільтр проміжної частоти 11 Запропонований змішувач НВЧ працює таким чином НВЧ сигнал Рс потрапляє з антени на вхід змішувача по відрізку хвильоводно-щілинної лінії, в якій реалізований хвильоводно-щілинний перехід-трансформ ато р до напівпровідникових ДІОДІВ 5 і збільшує їх синфазно електричним полем хвильоводно-щілинної лінії (ХЩЛ) Еус, ХЩПТ забезпечує узгодженість вхідного опору змішувача з імпедансом НД По компланарним ЛІНІЯМ 6,7, протилежно енергії поширення сигналу на НД 5, подається сигнал гетеродину Еуг, електричне поле котрого ортогональне електромагнітному полю сигналу Еус на НД, що забезпечує протифазне підключення НД 5 При цьому через них проходять струми проміжкової частоти Рпч, які через відрізок компланарної лінії 6 та фільтр проміжної частоти 11 проходять на вихід пристрою Завдяки такому підключенню НД в електричне поле сигналу гетеродину запропонований змішувач НВЧ є балансним Частина потужності гетеродину, що потрапила в поле НВЧ сигналу, відгалуджується в коротко замкнуті шлейфи а, б ХЩПТ і, відбиваючись знову потрапляє на НД, що сприяє меншому споживанню гетеродинної потужності Р (потужності накачки) По частоті сигналу настроювання змішувача здійснюється зміною кута нахилу шлейфів (а = 40°-45°) і незначною зміною ХЩЛ на вході чотирьохполюсника (пл) ХЩПЛ, а по частоті гетеродину- зміною довжини шлейфів І_шл, коли їх ширина дорівнює ширині між екрануючими провідниками компланарної ЛІНИ (ПЕ) підключення напівпровідникових ДІОДІВ Ширина шлейфів дорівнює розміру, визначеному хвильовим опором компланарної лінії (КЛ) в точках підключення напівпровідникових ДІОДІВ Елементи тракту НВЧ сигналу, гетеродину, фільтру проміжкової частоти та низькочастотний фільт, тракт підводу напруги для напівпровідникових ДІОДІВ сформовані на основі високотемпературної напівпровідникової плівки, електромагнітні поля НВЧ сигналу і гетеродину є ортогональними і поширюються ВІДПОВІДНО до хвилевидно-щілинній та компланарній ЛІНІЯМ ДО напівпровідникових ДІОДІВ За рахунок чого забезпечується зменшення ЛІНІЙНИХ розмірів змішувача, зменшення потужності сигналу гетеродину, зменшення втрат перетворення та збільшення розв'язки між сигнальним та гетеродинним входами Поставлена задача вирішується тим, що в відомому змішувачі НВЧ, який містить в собі тракт хвильоводно-щілинної лінії на діелектричній підкладці, тракт гетеродину приєднаний перпендикулярно площині діелектричної підкладки до тракту хвильоводно-щілинної лінії передачі НВЧ сигналу в МІСЦІ підключення напівпровідникових ДІОДІВ, смужка фільтра проміжної частоти, між торцем якої та краями провідників щілинної лінії підключені ВІДПОВІДНО два напівпровідникові діоди Згідно винаходу, що заявляється, - всі елементи змішувача виконані на одній діелектричній підкладці з ВІДПОВІДНОЮ діелектричною проникністю середовища є s > 9,8 В тракті НВЧ сигналу реалізований малогабаритний, широкосмуговий, хвильоводнощілинний перехід -трансформатор з двома шлейфами розташованими під кутом 45° до напрямку поширення потужності НВЧ сигналу на хвильоводно-щілинної лінії передачі Сигнал гетеродину подається протилежно НВЧ сигналу і шлейфи хвильоводно-щілинного перехід-трансформатора, відносно напрямку поширення потужності сигналу гетеродину, розташовані під кутом 135°, їх довжина відповідає відбитій довжині хвилі гетеродину необхідної и фази в МІСЦІ підключення напівпровідникових ДІОДІВ, а ширина шлейфів дорівнює розміру, визначеному хвильовим опором компланарної лінії в точках підключення напівпровідникових ДІОДІВ Елементи трактів НВЧ сигналу, гетеродину, фільтру проміжкової частоти, низькочастотний фільтр та тракт підводу напруги для напівпровідникових ДІОДІВ сформовані на основі високотемпературної напівпровідникової плівки з поверхневим опором (Rs = 29 мОм при 77 К на ВІДПОВІДНО по ХВИЛЬОВОДНО-ЩІЛИННІЙ і компла нарній ЛІНІЯМ до напівпровідникових ДІОДІВ Джерела інформації 1 Хотунуев ЮЛ Полупроводниковые СВЧ устройства М Связь, 1978, 324 с 2 Кисилев В В , Фельман Э Н Балансный смеситель А с № 1835980 МПК5 H03D7/14 от 10 03 96 Бюлетень № 7 (Прототип) 42098 ! ! LrU 11 / /Vr/1 I h Вигляд А Фіг. 1 Фіг. 2 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3