Слаботочка Книги

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [55] 56 57 58 59 60 61

ную 2-10 7°С, Д - 4 10 ТС, а нестабильность разностной частоты (/i - Д = 100 МГц) - менее 10~V°C. Внешние размеры каждого генератора 50 х 20 х 30 мм*. Такие же размеры имеет блок, включающий элементы, обеспечивающие частотную подстройку Г2 по частоте П. Выбор геометрических размеров устройства стабилизации (ДР в экране), размещенном на подложке можно рассчитать по формулам, приведенным в гл. 2 и 4.

Таким образом, реализация двухчастотного СВЧ-генератора со стабилизацией частот диэлектрическими резонаторами, а их разностной частоты - кварцевым генератором позволила получить высокие стабильности частот выходных сигналов и их разностной частоты с уровнями выходной мощности не менее 60 мВт при малых габаритных размерах и простоте конструкции (внешние размеры всего устройства - 60 х 50 х 30 мм). Следует отмртить, что электронно-подстраиваемый генератор (рис. 7.6) можно успешно применять в качестве гетеродина приемника с частотной модуляцией, у которого модуляционная характеристика имеет вид, изображенный на рис. 7.7.

ДР сложной формы в генераторах. Применяя для стабилизации крестообразные или Т-образные резонаторы (рис. 7.10), представляющие собой ортогональное объединение в цельной структуре двух диэлектрических слоев, имеющих свою резонансную частоту основного типа колебаний (колебания слоев независимы и могут иметь различные или равные значения частот), можно уменьшить шумы и повысить стабильность частоты.

В таком генераторе транзистор установлен на боковой поверхности крестообразного (Т-образного) ДР, в месте пересечения его слоев. Выводы транзистора соединены с ДР посредством металлических полосок, нанесенных на боковые стороны ДР На выход колебгния передаются через элементы связи, представляющие собой изогнутый вдоль одного из слоев ДР штырь (см. рис. 2.10, в).

Рис. 7.8. Конструкции СВЧ гене{)аторов со стабилизацией крестообразным (а, в) и Т-образным (б) ДР

Питающие напряжения на транзистор подводятся отрезками проводника с / = Я/4, с другой стороны по высокой частоте эти проводники шунтируются на корпус проходными блокировочными конденсаторами. Кроме того, для развязки по питанию установлены высокочастотные дроссели.

Генератор такой конструкции собран на крестообразном ДР с использованием транзисторов 2Т3115А-2 и 2Т3132А-2. Частота выходных колебаний 5,95 ГГц при напряжении на коллекторе 3,2... ...4,4 В. Изменение выходной частоты в зависимости от коллекторного напряжения в указанных пределах менее 0,5 %. На Т-образном ДР (рис. 7.8, б) реализован генератор на полевом транзисторе ЗП325. Частота генерируемых колебаний равна 4,5 ГГц.

4. АНТЕННЫЕ УСТРОЙСТВА

Простейшие излучатели и переизлучатели. Конструкции излучателей на ДР показаны на рис. 7.9. В резонаторах возбуждаются при необходимости основные как Н, так и Е типы колебаний. ДР

Рис. 7.9. Конструкция излучателя на ДР, запитываемого различными линиями передачи:

а - волноводами; б - полосковыми и микрополосковыми: - коаксиальными; г - диэлектрическими волноводами (/ - ДР; 2 - линия передачи)

различаются по форме и могут быть расположены либо частично, либо полностью в открытом пространстве. Возбуждение резонаторов и их согласование с линией передачи, определяемое коэффициентом связи /( , зависит от типа линии передачи, размеров и аартшт-ров ДР, т. е. аналогично возбуждению и согласованию крайних ДР в фильтрах (см. гл. 3). Эффективность излучения таких излучателей, характеризуемая коэффициентом связи ДР со свободным пространством Кп, тем выше, чем больше степень разветвления токов смещения в ДР, т. е. их концентрация и охватываемый ими объем, и меньше реактивная мощность. Согласование ДР-излучате-лей с питающим фидерным трактом и формирование ими полей излучения рассмотрены в работе [25].

Эффективность любой конструкции простейших излучателей на ДР в значительной степени зависит от формы и размеров экрана (металлической подложки). Зависимость коэффициента усиления (КУ) ДО от поперечных (нормированных к Ц размеров экрана /Д и d/k построена на рис. 7.10 , где ДО - приращение КУ по сравнению с усилением излучателя в виде открытого конца прямоугольного волновода без фланцев; кривая 1 - зависимость ДО от 1/Х при d = 1,2А, и кривая 2- зависимость ДО от d/A, при / = Я; кривые 3 и 4 аналогичны 1 и 2, но снятые при дополнительном переизлучающем ДР ( = 1), удаленном от диафрагмы на к/4 (рис. 7.14).

о t г 3 1/я,а/:1 g

Рис. 7.10. Зависимости коэффициента усиления излучателя на ДР, размещенного а диафрагме (кривая / к 2), и антенной решетки из двух ДР (кривые > и 4) от размеров

Рис. 7.11. Антенна на ДР с круговой поляризацией излучаемых (принимаемых) воли:

а - конструкция; б - эпюры электрических силовых лииий

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 [55] 56 57 58 59 60 61