ВХОДНЫЕ ЦЕПИ САНТИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ВОЛН

 

В диапазоне сантиметровых волн в качестве резонансных сис­тем в некоторых случаях применяют объемные (полые) резона­торы, но чаще — полосковые линии и железоиттриевые моно­кристаллы. Для передачи энергии

 

Рисунок 1.6.1 – Входная цепь сантиметрового диапазо­на волн

используются прямоугольные или полосковые волноводы. Полый резонатор представляет собой замкнутый объем прямоугольной, кубической или цилиндрической формы.

На рисунок 1.6.1 показана конструкция входной цепи с прямоуголь­ным резонатором. Энергия радиосигнала от антенны по прямоугольному волноводу 1 подводится к объемному резонатору 3 и поступает в него через щель 2. Сигнал возбуждает электромаг­нитные колебания с частотой, определяемой геометрическими раз­мерами резонатора. Настройка резонатора на рабочую частоту осуществляется изменением емкости с помощью зонда 4. Из ре­зонатора энергия радиосигнала выводится через диафрагму связи 5 «и поступает в волновод 6. Отсюда сигнал подается на вход первого каскада с помощью штыря 7. Связь с первым каскадом регулируют перемещением коротко замыкающего плунжера 8. Для улучшения избирательности входной цепи применяются двухзвенные фильтры.

На более высоких частотах во входных цепях используют полосковые линии. На рисунок 1.6.2, а показана микро полосковая линия, изготовленная по тонкопленочной технологии (на изоляционную подложку наносятся проводящие полоски одновременно с элемен­тами принципиальной схемы и транзисторами). Входная цепь на рисунок 1.6.2, а является трехзвенным фильтром, состоящим из отрез­ков полосковой линии длиной l = λ/2.

На рисунок 1.6.2, б приведена эквивалентная схема этого фильтра. Каждая пара полосок в совокупности с промежутком между ни­ми эквивалентна параллельному колебательному контуру, а каждая полоска — последовательному контуру 2 и 4. Таким образом получается система трех параллельных контуров 1, 3, 5, связан­ных звеньями последовательных контуров. Входной сигнал от антенны подводится к первой полоске, а с последней подается на вход первого каскада усилителя.

Входные устройства на полосковых линиях имеют малые га­баритные размеры, хорошие характеристики, но не экранированы от внешних наводок и не обладают достаточной электрической прочностью.

На более высоких частотах, где полосковые резонаторы не обеспечивают достаточной избирательности, применяют резонанс­ные устройства на железоиттриевых гранатах (ЖИГ), позволяю­щих получить эквивалентную добротность до 10 000. Железоиттриевый гранат представляет собой монокристалл сферической формы, к которому подводится сигнал СВЧ. Перпендикулярно по­лю СВЧ на монокристалл действует магнитное поле, в результа­те в кристалле возникает резонанс. При этом кристалл оказыва­ется эквивалентным параллельному резонансному

Рисунок 1.6.2 – Входная цепь сан­тиметрового диапазона волн на полосковых линиях: в — топология; б — принципиаль­ная схема

 

контуру. Резо­нансная частота ЖИГ пропорциональна напряженности магнитно­го поля. Изменяя напряженность внешнего магнитного поля, можно изменять частоту резонанса ЖИГ, осуществляя тем самым электронную настройку.