Способ генерации высокочастотных сигналов и устройство его реализации

нm
1. Способ генерации высокочастотных сигналов, основанный на преобразовании энергии источника постоянного напряжения в энергию высокочастотного сигнала, взаимодействии высокочастотного сигнала с цепью прямой передачи, выполненной из каскадно-соединенных трехполюсного нелинейного элемента и четырехполюсника, нагрузкой и цепью внешней обратной связи, выполнении условий возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз, определяющих соответственно амплитуду и частоту генерируемых высокочастотных сигналов, условий согласования цепи прямой передачи с нагрузкой и условий согласования нагрузки с управляющим электродом трехполюсного нелинейного элемента, отличающийся тем, что нагрузку выполняют в виде первого двухполюсника с комплексным сопротивлением, в качестве цепи внешней обратной связи используют произвольный комплексный четырехполюсник, подключенный к цепи прямой передачи по параллельно-последовательной схеме, четырехполюсник в цепи прямой передачи выполняют комплексным, цепь прямой передачи и цепь обратной связи как единый узел каскадно включают между введенным вторым двухполюсником с комплексным сопротивлением, имитирующим сопротивление источника сигнала генератора в режиме усиления, и нагрузкой, условия возбуждения в виде баланса амплитуд и баланса фаз и условия согласования одновременно выполняют на заданном количестве частот за счет выбора значений сопротивлений первого двухполюсника, реализующего сопротивление z нагрузки, из условия обеспечения стационарного режима генерации в виде равенства нулю знаменателя коэффициента передачи в режиме усиления одновременно на всех заданных частотах генерируемых высокочастотных сигналов при неизменной амплитуде источника постоянного напряжения в соответствии со следующими математическими выражениями:
,
где ;
;
n
n
n
n
0n
a, b, c, d заданные значения комплексных элементов классической матрицы передачи комплексного четырехполюсника в цепи прямой передачи на заданных частотах;  - заданные значения комплексных элементов смешанной матрицы F трехполюсного нелинейного элемента в цепи прямой передачи на заданных частотах;  - заданные значения комплексных элементов смешанной матрицы F комплексного четырехполюсника цепи обратной связи на заданных частотах; z - заданные значения комплексных сопротивлений источника сигнала генератора в режиме усиления на заданных частотах; n=1,2…N - номера заданных частот.
0n
нn
1
0
0
0
2
2. Устройство генерации высокочастотных сигналов, состоящее из источника постоянного напряжения, цепи прямой передачи из каскадно-соединенных трехполюсного нелинейного элемента и четырехполюсника, нагрузки и цепи внешней обратной связи, отличающееся тем, что нагрузка выполнена в виде первого двухполюсника с комплексным сопротивлением, в качестве цепи внешней обратной связи использован произвольный комплексный четырехполюсник, подключенный к цепи прямой передачи по параллельно-последовательной схеме, четырехполюсник в цепи прямой передачи выполнен комплексным, цепь прямой передачи и цепь обратной связи как единый узел каскадно включены между введенным вторым двухполюсником с комплексным сопротивлением, имитирующим сопротивление z источника сигнала генератора в режиме усиления, и нагрузкой, первый двухполюсник с комплексным сопротивлением z выполнен из последовательно соединенных первого резистивного двухполюсника с сопротивлением R, катушки с индуктивностью L, произвольного комплексного двухполюсника с сопротивлением Z=R+jX и параллельно соединенных между собой второго резистивного двухполюсника с сопротивлением R и конденсатора с емкостью С, а значения параметров определены из условия равенства нулю знаменателя коэффициента передачи на двух частотах с помощью следующих математических выражений:
;
,
где ;
;
;
;
;
n
n
n
n
n
n
n
0n
r1
r2
r1
r2
нn
a,b,c,d заданные значения комплексных элементов классической матрицы передачи комплексного четырехполюсника в цепи прямой передачи на заданных частотах f; ω=2πf;  - заданные значения комплексных элементов смешанной матрицы F трехполюсного нелинейного элемента в цепи прямой передачи на заданных частотах;  - заданные значения комплексных элементов смешанной матрицы F комплексного четырехполюсника цепи обратной связи на заданных частотах; z - заданные значения комплексных сопротивлений источника сигнала генератора в режиме усиления на заданных частотах; R, R, X, X - оптимальные значения действительных и мнимых составляющих сопротивления z нагрузки на двух частотах; n=1,2 - номера заданных частот.