176893. lajstromszámú szabadalom • Mikrohullámú oszcillátor kapcsolási elrendezése
3 176893 4 re, ellenfázisban vannak csatolva, és az egyes diódák párhuzamosan egy egyenáramú feszültségforrásra vannak kapcsolva. A Gunn-diódákból vagy lavinadiódákból álló funkciós pár a csőtápvonal rezonanciaürege mentén van csatolva, és a diódáknak a csőtápvonal rezonanciaüregének hossztengelyéhez viszonyított távolsága a csötápvonal rezonanciaürege rezonanciahullámhosszának felével egyenlő. A Gunn-diódákat vagy lavinadiódákat tartalmazó funkciós pár a csőtápvonal rezonanciaüregének ugyanazon keresztmetszetére csatlakozik. Az egyes Gunn-diódákból vagy lavinadiódákból álló funkciós párok a csőtápvonal rezonanciaürege mentén kaszkád kapcsolásban vannak elhelyezve, míg hoszszanti távolságuk a csőtápvonal rezonanciahullámhoszszának felével egyenlő. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek az az előnye, hogy az ismert kapcsolási elrendezésekhez viszonyítva jobb hatásfok érhető él. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés lehetővé teszi a mikrohullámú oszcillátor legnagyobb hatásosságának elérését a kívánt frekvencián, miközben egyidejűleg a nem kívánt rezgéseket elnyomja, biztosítja az előállított frekvencia igen jó stabilitását, és a tápfeszültség ingadozásai ellenére a jó teljesítményt. Ezenkívül a találmány szerinti kapcsolási elrendezésnél a mikrohullámú oszcillátor szerkezete változatlanul egyszerű. A találmány szerinti mikrohullámú oszcillátor kapcsolási elrendezést kiviteli példák és rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti két Gunn-diódát vagy lavinadiódát tartalmazó mikrohullámú oszcillátor kapcsolási elrendezés elvi kapcsolási rajza, a 2/a és 2/b ábra a csőtápvonal rezonanciaüregének mentén csatolt két Gunn-diódát vagy lavinadiódát tartalmazó találmány szerinti mikrohullámú oszcillátor kapcsolási elrendezés egyik kiviteli alakjának elölnézete és felülnézete, a 3/a és 3/b ábra a csőtápvonal rezonanciaüregén át keresztben csatolt két Gunn-diódát vagy lavinadiódát tartalmazó találmány szerinti mikrohullámú oszcillátor kapcsolási elrendezés egy másik kiviteli alakjának elölnézete és felülnézete, és a 4/a és 4/b ábra négy Gunn-diódát vagy lavinadiódát tartalmazó kaszkád kapcsolású mikrohullámú oszcillátor kiviteli alakjának elölnézete és felülnézete. Az 1. ábrán az egy funkciós párt képező két . Gunndiódát tartalmazó találmány szerinti mikrohullámú oszcillátor kapcsolási elrendezés elvi kapcsolási rajza látható. A mikrohullámú oszcillátor a csőtápvonal V rezonanciaüregéből áll, amelyet a C kapacitás, az I induktivitás és az R veszteség ellenállás jellemez. A csőtápvonal V rezonanciaüregére két 2' koaxiális vezeték csatlakozik, amelyek lj és 12 hosszúságúak. A 2' koaxiális vezetékek a 6' lezárásokkal reflexiómentesen vannak lezárva. Mindegyik 2' koaxiális vezetékben egy negyedhullámú koaxiális 5' transzformátor van elhelyezve, a 4' Gunn-dióda impedanciája valós részének meghatározására. A kimenő teljesítménynek a csőtápvonal V rezonanciaüregéből az R2 terhelésre való vezetésére szolgál a kimeneti 3' csatolótag. A csőtápvonal 1' rezonanciaüregének rezonanciafrekvenciájától különböző frekvenciákon az oszcillátor működésében a csőtápvonal rezonanciaüregének a 2' koaxiális vezetékbe áttranszformált impedanciája a karakterisztikus vezetékimpedanciával összehasonlítva kicsi lesz. Nagyjában és egészében a Z0 impedancia a 4' Gunn-dióda terhelését képezi, és nem keletkeznek rezgések. A csőtápvonal 1' rezonanciaüregének rezonanciatartományában azonban a csőtápvonal 1' rezonanciaürege impedanciájának valós része a képzetes rész gyors változásával együtt erőteljesen növekszik. A 4' Gunndiódának a 2' koaxiális vezeték mentén történő eltolásával található egy olyan hely, ahol a rezgés feltételei teljesülnek. A negyedhullámú koaxiális 5' transzformátornak a 2' koaxiális vezetékbe való bekapcsolásával a 4' Gunn-dióda terhelése impedanciájánál^ valós részét önmagában is lehet változtatni, és egyrészt az előállított teljesítményt optimalizálni, másrészt pedig a nem kívánt hullámokat, melyek nagyobb számú 4' Gunn-dióda alkalmazása esetén fordulhatnak elő, ki lehet küszöbölni. A leírt esetben minden egyes 4' Gunn-dióda ugyanolyan kialakítású 2' koaxiális vezetéken van elhelyezve. Mivel az egyes 2' koaxiális vezetékek a csőtápvonal 1' rezonanciaüregére egyrészt az 1' rezonanciaüreg ugyanazon keresztmetszetű részén, másrészt pedig az 1' rezonanciaüreg rezonanciahullámhosszának felével egyenlő távolságban vannak csatolva, az impedanciaviszonyok valamennyi 2' koaxiális vezetéken azonosak, és a fenti megfontolások minden egyes 4' Gunn-diódára érvényesek. Ha az oszcillátor mikrohullámú teljesítményét növelni kell, az 4' Gunn-diódákat funkciós párokban rendezzük el. A 4' Gunn-diódákból álló funkciós párok párhuzamos kapcsolásától eltérően a leírt esetben mindegyik félperiódusban mindig egy 4' Gunn-dióda szolgáltat teljesítményt a csőtápvonal 1' rezonanciaüreg számára, a másik Gunn-dióda pedig terhelést képez. A második félperiódusban a két 4' Gunn-dióda szerepe felcserélődik, miáltal a 4' Gunn-diódák funkciós párjainak ellentétes soros kapcsolása keletkezik, amely lehetővé teszi a maximális mikrohullámú teljesítmény elvezetését, még abban az esetben is, ha az egyes 4' Gunn-diódák villamos paraméterei egymástól lényegesen különböznek, azaz akkor is, ha a Gunn-diódák vagy a lavinadiódák eredeti párhuzamos kapcsolásának mikrohullámú hatásfoka lényegesen csökkenne. A 2/a ábrán a találmány szerinti mikrohullámú oszcillátor kapcsolási elrendezés egy kiviteli példájának elölnézete látható. Ez a kiviteli alak két 4 Gunn-diódát vagy lavinadiódát tartalmaz, amelyek két 2 koaxiális vezetékre csatlakoznak. A 6 lezárásokkal reflexiómentesen lezárt 2 koaxiális vezetékek a csőtápvonal 1 rezonanciaüregének egyik oldalán helyezkednek el (2/b ábra) olyan távolságban, amely a csőtápvonal 1 rezonanciaüregének fél hullámhosszával egyenlő. A teljesítményt a mikrohullámú oszcillátor 3 csatolótagján át csatoljuk ki a terhelés számára. A negyedhullámú koaxiális 5 transzformátor biztosítja annak lehetőségét, hogy a 4 Gunn-diódák terhelő impedanciájának valós része önállóan változtatható, ahol a 4 Gunn-diódák az egyes 2 koaxiális vezetékekben helyezkedik el. Az eltolható koaxiális 7 rövidzár lehetővé teszi a 4 Gunn-dióda eltolását, a 2 koaxiális vezeték mentén. A találmány szerinti mikrohullámú oszcillátor kap, csolási elrendezés egy másik kiviteli alakjának elölnézete a 3/a ábrán, felülnézete a 3/b ábrán látható. Ez a kapcsolási elrendezés két 4 Gunn-diódát vagy lavipadiódát tartalmaz, amelyek a csőtápvonal 1 rezonanciaüregé*« keresztirányban> vannak elhelyezve. JEz a kapesojási el-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
