ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ФИЛЬТР С ТЕРМОСТАТОМ

Полезная модель относится к области сверхвысокочастотной (СВЧ) радиотехники, а именно, к фильтрам на основе технологий железо-иттриевого граната (ЖИГ), и применяется в измерительной СВЧ аппаратуре сканирующего типа в качестве перестраиваемых преселекторов.
Наиболее близким к заявляемому устройству по наибольшему числу существенных признаков является перестраиваемый СВЧ фильтр фирмы «Micro Lambda Wireless, Inc» (http://www.alfamicroonde.com/pdf%20files/ytfdefinitions2.pdf), который содержит корпус с расположенными в нем магнитными катушками, закрепленным между ними СВЧ модулем на ЖИГ-резонаторах и установленными на нем нагревательными элементами.
Недостатком известного технического решения является температурная нестабильность его работы, обусловленная неспособностью нагревательных элементов поддерживать постоянной температуру стержней, удерживающих сферы ЖИГ-резонаторов.
Основная техническая задача, решаемая заявляемой полезной моделью, состоит в создании перестраиваемого СВЧ фильтра с термостатом, позволяющим регулировать мощность, рассеиваемую на нагревательных элементах таким образом, чтобы обеспечить заданную температуру стержней, удерживающих сферы ЖИГ-резонаторов, вне зависимости от температуры корпуса устройства и окружающей среды.
Поставленная задача решается тем, что в перестраиваемом СВЧ фильтре с термостатом, содержащем корпус, выполненный из двух плотно смыкающихся половин с расположенными внутри каждой из них магнитными катушками, между сердечниками которых установлен СВЧ модуль с ЖИГ-резонаторами, выполненный в форме пластины из неферромагнитного материала с установленными на ней соединенными между собой нагревательными элементами, контактирующими со стержнями из теплопроводящего материала, удерживающими сферы резонаторов, согласно предложенному решению, на поверхности одного из нагревательных элементов закреплен чип-термистор, который одним своим выводом спаян с внутренним выводом нагревательного элемента, а другим выводом соединен с помощью проводника со входом платы термостата, включающей вычитающее устройство, интегратор и драйвер тока, имеющей на входе резистор, образующий с чип-термистором делитель напряжения, выход которой соединен с помощью проводников с внешними выводами нагревательных элементов.
Полезная модель поясняется рисунками, где на фиг. 1 представлен вид сбоку заявляемого устройства, на фиг. 2 - разрез устройства, представленного на фиг. 1, на фиг. 3 - вид сверху СВЧ модуля с двумя нагревательными элементами, на фиг. 4 - функциональная схема термостата.
Устройство содержит корпус 1 с расположенными в нем магнитными катушками 2, СВЧ модулем 3 с ЖИГ-резонаторами. Вход и выход СВЧ модуля 3 соединены с СВЧ разъемами 4, которые закреплены на боковых гранях корпуса 1 с помощью коаксиальных волноводов 5. На СВЧ модуле 3 установлены нагревательные элементы 6, на поверхности одного из которых закреплен чип-термистор 7, который одним своим выводом спаян с внутренним выводом нагревательного элемента 6, а другим выводом соединен с помощью проводника со входом платы термостата 8. Плата термостата 8 включает вычитающее устройство 9, интегратор 10 и драйвер тока 11, имеет на входе резистор 12, образующий с чип-термистором 7 делитель напряжения. Выход платы термостата 8 соединен с помощью проводников с внешними выводами нагревательных элементов 6.
В электрической схеме платы термостата 8 вычитающее устройство 9 с интегратором 10 могут быть выполнены на операционном усилителе, а драйвер тока 11 - на полевых транзисторах.
sens
sens
oп
sens
ст
упр
ст
ош
упр
sens
оп
Температурная стабильность устройства обеспечивается следующим образом. Чип-термистор 7 с резистором 12 образуют делитель, напряжение U на выходе которого зависит от температуры нагревательных элементов 6. Напряжение U подают на вычитающее устройство 9 платы термостата 8 и сравнивают с опорным напряжением U равным значению U при заданной температуре термостатирования Т. Полученную разность напряжений интегрируют с помощью интегратора 10 и преобразуют драйвером тока 11 в управляющий ток I с определенным коэффициентом усиления. В случае отклонения температуры стержней, удерживающих сферы ЖИГ-резонаторов, от заданной температуры термостатирования Т, на выходе интегратора 10 формируется некоторое приращение напряжения ошибки ΔU соответствующей полярности, которое регулирует величину управляющего тока I, протекающего через нагревательные элементы 6, изменяя интенсивность их нагрева. В результате чего значения напряжений U и U становятся равными и термостат переходит в установившийся режим, обеспечивая требуемую рабочую температуру стержней со сферами ЖИГ-резонаторов.