ГЕНЕРАТОР, УПРАВЛЯЕМЫЙ НАПРЯЖЕНИЕМ

Полезная модель относится к области СВЧ техники.
Известен СВЧ-генератор для диапазона 1,2-2,4 ГГц (Струнджев И. СВЧ-генератор для диапазона 1,2-2,4 ГГц // Радиолюбитель. 1991. №3. с.2-4), который разделен по частотному диапазону на две части: первый генератор от 1,2 до 1,85 ГГц, второй генератор - от 1.75 до 2.2 ГГц. Каждый из генераторов включает резонатор и усилитель, собранный на биполярном транзисторе.
Недостатком данного устройства являются большие габариты, так как устройство содержит большое количество элементов и низкие частоты устройства.
Основной технической задачей, достигаемой предложенным решением, является создание октавного генератора, управляемого напряжением, на более высокие частоты, с меньшим количеством элементов.
Основной технический результат - увеличение диапазона частот и уменьшение диапазона напряжения управления, а также уменьшение габаритов устройства.
Основной технический результат достигается тем, что в генераторе, управляемым напряжением, включающем резонатор и биполярный транзистор, согласно предложенному решению, резонатор образован включенными встречно варикапами, соединенными параллельно с одной катушкой индуктивности, а между ними включена другая катушка индуктивности, имеющая большое индуктивное сопротивление в диапазоне резонансных частот, которая соединена с источником напряжения, резонатор соединен с биполярным транзистором, который подключен к цепочке задания режима по переменному току, один конденсатор которой включен между базой и эмиттером биполярного транзистора, а катушка индуктивности одним выводом соединена с базой биполярного транзистора, а другим с одним выводом другого конденсатора, другой вывод которого соединен с землей, коллектор биполярного транзистора соединен с цепочкой задания режима работы по постоянному току, включающей катушку индуктивности, один вывод которой соединен с коллектором биполярного транзистора, а другой вывод с соединенными последовательно резисторами, один из которых соединен с контактом питания генератора, а другой с конденсатором цепочки задания режима по переменному току, все точки соединения элементов цепочки заземлены через конденсаторы, и коллектор транзистора соединен через конденсатор с аттенюатором, выполненном в виде Т-образной резистивной цепи.
Полезная модель поясняется рисунками, где на фиг.1 представлена схема генератора, управляемого напряжением, на фиг.2 и фиг.3 представлены характеристики устройства.
Устройство состоит из резонатора, усилителя и развязывающего аттенюатора.
Резонатор образован варикапами 1 и 2, включенными встречно, и катушкой индуктивности 3, включенной параллельно варикапам. Управление резонансной частотой осуществляется подачей напряжения смещения на варикапы через катушку индуктивности 4, имеющую большое индуктивное сопротивление в диапазоне резонансных частот. Подавление низкочастотных помех по цепи управления осуществляется конденсатором 5, соединенным одним выводом с катушкой 4 и контактом управления частотой генератора, а другим выводом - с землей. Емкостной коэффициент перекрытия варикапов 1 и 2 не менее четырех для достижения октавной перестройки резонансной частоты. Усилитель собран на биполярном транзисторе 6, включенном по схеме с общей базой и имеющем отрицательное динамическое сопротивление между эмиттером биполярного транзистора и землей в диапазоне резонансных частот в отсутствие резонатора. Величина отрицательного динамического сопротивления в диапазоне резонансных частот регулируется элементами 7, 8, 9. Конденсатор 7 включен между базой и эмиттером биполярного транзистора 6. Катушка индуктивности 8 одним выводом соединена с базой биполярного транзистора 6, а другим с одним выводом конденсатора 9, другой вывод которого соединен с землей. Режим работы биполярного транзистора 6 по постоянному току задается элементами 10-15. Подача напряжения смещения на коллектор биполярного транзистора 6 осуществляется через резистор 10 и катушку 11. Резистор 10 одним выводом соединен с контактом питания генератора, а другим выводом - с одним из выводов катушки индуктивности 11, другой вывод которой соединен с коллектором биполярного транзистора 6. Подача тока смещения на базу биполярного транзистора 6 осуществляется резистором 12, который одним выводом соединен с катушкой индуктивности 8 и конденсатором 9, а другим с резистором 10 и катушкой 11. Конденсаторы 13-15 предназначены для заземления по переменному току точек соединения элементов 10, 11, 12 и 12 с контактом питания генератора. Конденсатор 13 одним выводом соединен с резисторами 10 и 12 и катушкой индуктивности 11, а другим - с землей. Конденсаторы 14 и 15 одними выводами соединены с резистором 10 и контактом питания генератора, а другими - с землей. Номиналы конденсаторов 13 и 14 выбраны так, чтобы обеспечить отсутствие их собственных резонансов в диапазоне частот генерации. Номинал конденсатора 15 выбирается намного больше номиналов конденсаторов 13 и 14, чтобы обеспечить подавление низкочастотных помех по цепи питания. Съем сигнала СВЧ производится с коллектора биполярного транзистора 6 через конденсатор 16, соединенный одним выводом с коллектором транзистора 6, а другим выводом - с одним из выводов резистора 17. Резисторы 17-19 образуют Т-образный аттенюатор, необходимый для снижения влияния нагрузки на частоту и устойчивость генерации. Резистор 17, соединенный одним выводом с конденсатором 16, другим выводом соединен с выводами резисторов 18 и 19. Второй вывод резистора 18 соединен с землей, а резистора 19 - с контактом выхода СВЧ генератора.
Устройство собрано на печатной плате размерами 7,5×7,5 мм из СВЧ-материала и закрыто крышкой. Ввод напряжений питания и смещения и вывод сигнала СВЧ производится через контактные площадки на обратной стороне печатной платы, связанные с соответствующими точками схемы переходными отверстиями. Это позволяет использовать устройство как самостоятельный компонент.
Предложенное техническое решение позволяет уменьшить количество элементов в устройстве и его диапазон частот составляет 2-4 ГГц.