Файл: Балябин А.Н. Твердотельные приборы СВЧ учеб. пособие.pdf

- 19

зован в любой схеме.

Применение варакторов.В настоящее время варактор­ ные диоды основное применение находят в качестве мало-

шумящих параметрических усилителей СВЧ и генераторов гармоник ( умножителей частоты ) .

"Энергетические соотношения для варактора исполь­

зуемого в качестве нелинейной емкости в любой схеме, остаются одинаковыми и могут быть определены на основа­

имеет место преобразование частоты и зознзкают колебания

с комбинационными частотами .где т и

П-целые,положительные,отрицательные, жабр рятгегир числа.В схеме (рис. 14) идеальны# фильтр выделяет адцу из комбинированных частот

Вырази» мощности черев энергию,запасаемую в емкости,и ' частоту колебаний:

Переходя. опять к м опнос'т.ны , запишем уравнения П) иначе:

-•21 -

приближающимся во величине кооіфкпиента шума к мазерам, но.б отличие от них,.не требующим охлаждения до сверх­ низких температур, что значительно упрощает эксплуата­ цию ГО'.

Простейший ПУ представляет собой параллельный ре­ зонансный контур.б котором вместо емкости используется варакторный диод <1рис. 15,а 7 ,работающий при отрицатель­ ном смещении.

Рис.15- ь-прхнлххнедьктл схема простейпего, параметри­ ческого усилителя с нелинейной емкостью; б-принцип парамэтрического усиления колебаний за.счет изменекия емкости контура.

К кентеру подззддтся дез переменных напряжения,

бдно-осльтой амплитуды с частотой - /у, -подается от спе­

циального генератора. ..Рновеннос значение этого напряже­

ния сгродаляе? гедглину емкости варактора. Мощность,

какачки ГО. йторсе нехгяхенне с-частотой т. -это сла-

бые колебания сигнале ре.дяедд де го усилению.

ÜT2K, величина емче от г:.являющейся сарвметрск конгу-

происходят мгновенно, как изображено на рис.15,6 .Если сдвиг фаз между колебаниями сигнала и накачки таков, что уменьшение емкости происходит в момент, когда какой

. ленный заряд максимален, то оно будет'сопровождаться

резким увеличением амплитуды 'колебаний сигнала, так как

аарлд не мажет изменяться мгновенно. Увеличение емкости

да первоначального значения происходит в моменты,когда

напряжение сигнала на емкости равно нулю и не влияет на его величину. Таким образом,компенсация потерь в кон­ тура а увеличение амажтуда колебаний сигнала происхо­

ди §а счет мощности генератора накачки,затрачиваемой

ж»вменение величины емкости варактора.

Рассмотрим более общий случай. Пусть в уравнениях

Так как мощность накачки поступает в вараяшор,то гн> 0 ,

24 -

контурного ПУ.

подаче на варактор мощности накачки в схема имеет место

ражена конструкция широкополосного 2-контурного ПУ сан­ тиметрового диапазона.

!/*

•рас. 19Конструкцияширокополосного 2 - контурного ГУ.

оПараметрический диод 1 вклеен, последовательно в центральный проводник коаксиального резонатора 2 ,Кастроенного на частоту сигнала Д.Ддина отрезка коаксиальной

- 25 - линии -^выбирается так,чтобы входное сопротивление ее

на холостой частоте стремилось к бесконечности,а на

ч а с т о т е ^ имело индуктивный характер» Три последова­ тельно расположенных четвертьволновых отрезка с раз­

личными волновыми сопротивлениями образуют широкопо­ лосный фильтр 4. Входное сопротивление фильтра со сто­ роны дпоЗд бесконечно велико для холостой частоты и

Трансформатор 5 обеспечивает необходимое сопротивление

нагрузки усилителя на частоте сигнала. Энергия накечки

подводится, по волноводу через согласующий трансформатор б в резонансную полость 3, настроенную на ч а с т о т у ^ .

Золкоеод, покоторому поступает энергия накачки,ока­ зывается запредельным для частот у ѵ и уг .

Современные 2-контурные ПУ-характеризуются следую­