КВЧ-ГЕНЕРАТОР С УМНОЖЕНИЕМ ЧАСТОТЫ

April 21, 2012 by admin Комментировать »

Перфильев В. И. НИИ полупроводниковых приборов г. Томск – 634048, Россия Плаксин С. В., Соколовский И. И. Институт транспортных систем и технологий НАН Украины «Трансмаг» ул. Писаржевского, 5, г. Днепропетровск – 49005, Украина Тел.: +8(056) 3702182; e-mail: svp@westa-inter.com

Fig. 1.

1     – below-cutoff waveguide segment; 2 – strip circuit; 3, 4,5- strip segments; 6 – Schottky-barrier diode

где А, а – размеры широких стенок подводящего и запредельного волноводов; В, b – размеры узких стенок подводящего и запредельного волноводов; со0– частота генератора накачки; к = 2жГк, где X – длина волны для колебаний с частотой со0 .

Значения индуктивности Ц и L2 эквивалентной

схемы удвоителя частоты с двумя звеньями связи

t

характеризуют отрезок ЗВ длиной /, а значения Ц и 1_2 характеризуют отрезок ЗВ длиной L (рис. 1). Величины этих индуктивностей определяются соотношениями типа

Значения Ci и Сг определяются аналогично путем замены величины отрезка / на L (рис. 1). Ci – эквивалентная емкость вертикального отрезка полосковой линии – штыря связи 3, а С2 – эквивалентная емкость второго вертикального отрезка полосковой линии – антенны 5. Величина L, определяется из условия синфазности волны, отраженной от вертикального отрезка полосковой линии

3,   и волны, распространяющейся в нагрузку. Оптимальная ширина полосковыхпроводников умножи-

тельной вставки, порядкагде ^овых длина

волны на средней частоте выходного сигнала, при этом горизонтальный проводник на одну треть размещен в нижней широкой стенке волновода .

Расчеты и экспериментальное моделирование удвоителя частоты с использованием ДБШ с глубиной модуляции емкости равной 2,6 и отрезков запредельных волноводов сечением 3,6×1,8 мм2 и 2,4×1,2 мм2 позволили установить оптимальные (для достижения максимального коэффициента передачи) соотношения между элементами умножительной вставки и параметрами запредельного волновода, необходимые для конструирования: H-i/b = 0,62…0,72; Н2/Ь = 0,38…0,48; R-,/b = 0,86…0,91; l/b =

0,                     98…1,12. При указанных соотношениях удается обеспечить максимально полную концентрацию электрического поля в области ДБШ и реализовать умножение без использования источника смещения при уровнях входного сигнала 10…90 мВт, то есть в режиме автосмещения.

III.  Заключение

Представленная концепция построения удвоителя частоты для применения в аппаратуре КВЧ- терапии позволяет осуществить недорогими средствами модернизацию серийно выпускаемых аппаратов для КВЧ-терапии.

[1 ] Smith С. W., Choj R. У. S and Monro I. A. The diagnosis and therapy of electrical hypersensitivities, Clin Ecol., 1990, 6(4), pp. 119-128.

[2] Патент 1775841 (СССР) Умножитель частоты. МКИ

5 НОЗ В19/05, Н01 Р 5/103/И. И. Соколовский, В. И. Перфильев, В. Н. Привалов, В. И. Самойлов, Опубл.

15.11.92, БИ № 42.

[3] Афромеев В. И., Привалов В. Н., Яшин А. А. Согласующие устройства гибридных и полупроводниковых интегральных СВЧ схем / Отв. ред. Е. И. Нефедов, Киев: Наукова думка, 1989, 192 с.

EHF OSCILLATOR WITH FREQUENCY MULTIPLICATION

Perfilyev V. I., Plaksin S. V., Sokolovskiy S. I.

‘Transmag’ Institute of Transport Systems and Technologies, NAS of Ukraine

5  Pisarzhevskogo St., Dnipropetrovs’k – 49005, Ukraine Phone: +8 (056) 3702182; e-mail: svp@westa-inter.com

Abstract – The design of an Extremely-High Frequency (EHF) oscillator with frequency multiplication built around microwave semiconductor diodes is presented.

I. Introduction

The design of EHF equipment for medical applications involves the following tasks: firstly, providing a higher operating frequency range, where with regard to EM compatibility the biological and therapeutic effects of EM fields may be manifested and reproduced more efficiently; secondly, delivering coherent emission, since only a highly-coherent EM radiation ensures high sensitivity of biological objects to EMR and consistent reproducibility of results. One way to tackle both these problems would be to multiply the frequency of the original highly- coherent Gunn-diode signal by a multiplier component built around a Schottky diode.

II. Main part

This paper presents the technique for designing a highly- coherent 75-160GHz EHF EMR source on the basis of commercially available 37-40GHz Gunn diodes and multiplier Schottky diodes manufactured under a planar technology. Use has been made of the research into frequency multiplication in devices built around below-cutoff waveguides, which has allowed for the cost-effective upgrade in mass-produced EHF equipment.

The calculations and experimental design of a frequency doubler using Schottky diodes DSB with a capacitance modulation depth of 2.6 and below-cutoff waveguide segments with 3.6×1.8 mm2 and 2.4×1.2 mm2 sections have allowed for optimal design correlations to be established (in order to achieve maximal gain) between the components of a multiplier insert and parameters of the below-cutoff waveguide, namely: H^b = 0.62…0.72, H2/b = 0.38… 0.48, R-,/b = 0.86… 0.91, l/b = 0.98… 1.12. Using these correlations the greatest possible concentration of electric field around Schottky diodes is ensured and multiplication is implemented without involving a bias source at the input signal levels between 10…90mW, i.e. in a self-bias mode.

III. Conclusion

The suggested concept of designing a frequency doubler for EHF therapy applications offers a cost-effective upgrade for the commercially produced EHF-therapy equipment.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты