Файл: Грабовски, К. Параметрические усилители и преобразователи с емкостным диодом.pdf

а также если пренебречь потерями.в резонансных контурах, т. е. при­ нять

# = = Я а = Я з = 0, (6.34)

выражение для эффективной входной температуры шума можно свести к следующему виду:

Т е ~ Т ^ |S«/*.l'+*>? . (6.35)

Сравнив (6.35) с (4.148), убеждаемся, что разница между ними за­ ключается лишь во множителе при втором члене числителя и знаме­ нателя (6.35). Учитывая еще формулы (6.29) и (6.30), указывающие на направленные свойства рассматриваемого усилителя, убеждаемся, что он весьма схож с параметрическим усилителем с циркулятором".

Формула (6.25) указывает на возможность нахождения оптималь­ ной частоты накачки

Сравнивая (6.36) и (6.37) соответственно с (4.18) и (4.19) и учиты­ вая, что для параметрического усилителя с циркулятором при большом усилении справедлива приближенная зависимость (4.146), можно убе­ диться, что для расчета шумов рассматриваемого усилителя могут быть использованы формулы для однодиодного усилителя с циркулятором, если вместо динамической добротности qi<0 подставить в "|/^2"раз мень­ шую величину. Появление этого множителя в выражении для доброт­ ности диода может быть объяснено использованием в схеме усилителя не одного, а двух диодов2 ) .

1 1 Читатель легко может убедиться, что обсуждаемый усилитель обладает свойствами параметрического усилителя с пеидеальным циркулятором, у кото­ рого в обратном направлении ослабление конечно.

2 ) Это объяснение неправильно. Во многих схемах, содержащих два диода (например балансных), все шумовые параметры, такие же, как в схемах с одним диодом. Падение добротности qi0 в уТГраз связано с тем, что в этой схеме затруд­ нено возбуждение холостого контура, наводимые э. д. с. складываются не синфазно, а в квадратуре. Таким образом, потенциальные возможности диода недо­ используются, что является принципиальным недостатком схемы. (Прим. ред.)

188

Опираясь на (4.60), (6.29) и (6.32), получим выражение для шумо­ вого числа усилителя:

М =

в центральный проводник. В свою очередь диоды соединены друг с дру­ гом отрезком коаксиального резонатора с очень малым характеристи­ ческим сопротивлением. Этот резонатор выполняет роль резонансного контура, настроенного на частоту <вг. Малое характеристическое со­ противление этого резонатора приводит к тому, что создается полез­ ный емкостной делитель для мощности сигнала, образованный емкостью варактора и емкостью резонатора. В этом резонаторе также располо­ жены аттенюаторы, препятствующие распространению в нем мощ­ ности генератора накачки, которая подводится к каждому диоду от­ дельно через штырь (антенну), и обеспечивающие соответствующий сдвиг фазы на 90° с помощью либо линий соответствующей длины, либо 3-дб направленного ответвителя. Легко убедиться, что если пренебречь вспомогательными фильтрующими элементами, представленную реали­ зацию удается свести к эквивалентной схеме (рис. 6.1), для которой проведено аналитическое рассмотрение.

189

Рассмотрим теперь другой вариант [17—21] направленного пара­ метрического усилителя с двумя диодами, «накачиваемыми» в квадра­ туре. Роль четвертьволновой сигнальной линии в этой схеме выполняет импеданс Z (рис. 6.3), связывающий входной контур с выходным. Эта реактивность вместе с холостым контуром, настроенным одновре­ менно на частоты двух боковых «>! = сои — <в0 1 1 ш 1 ~ й и + ио> при накачке диодов в квадратуре обеспечивает полную развязку входных клемм от выходных, одновременно позволяя согласовать генератор и нагрузку с усилителем.

h

sH^pt) 5"Ш)

Для эквивалентной схемы на рис. 6.3 справедливы зависимости (6.1) — (6.3). Если допустить, что импедаисы Z± и Z 2 обеспечивают во входном и выходном контурах селективный выбор тока только с ча­ стотой со0. а импеданс Z 3 обеспечивает одновременный резонанс хо­ лостого контура на частотах ©г и система уравнений (6.3) при принятых нами направлениях токов 1г, / 2 и 13 сводится к виду

В уравнениях (6.39) приняты следующие обозначения для средних во времени собственных импедансов Znn (<в,„) отдельных ячеек на кон­ кретных частотах:

190

Для преобразования (6.39) в уравнения четырехполюсника при­ мем в соответствии с действительностью (рис. 6.3), что в холостом контуре отсутствуют возбуждающие напряжения, т. е.

191