Мікросмужкові подвоювачі НВЧ з нетрадиційною реалізацією
Анотація
Помножувачі частоти застосовуються в радіоелектронних пристроях для формування спектрально чистих синусоїдальних сигналів в діапазоні частот від одиниць до десятків ГГц. Вони реалізуються шляхом множення частоти високостабільних, але більш низькочастотних пристроїв з наступним виділенням необхідних гармонік зі спектра частот отриманого НВЧ-діапазону. При цьому виділені після множення (задані) частоти мають істотно більш високі енергетичні, спектральні та діапазонні характеристики, що дозволяє використовувати їх як гетеродини та синтезатори в приймально-передавальних системах.
У цій роботі теоретично обґрунтовано і практично продемонстровано можливість нетрадиційної, що не вимагає застосування активних напівпровідникових елементів, реалізації мікросмужкового помножувача НВЧ-діапазону на базі спрямованого фільтра біжучої хвилі. Розглянуто відомі схемно-технологічні принципи створення мікросмужкових НВЧ-помножувачів. Проведено аналіз особливостей, проблем та недоліків, що виникають під час їхньої реалізації. Сформовано перелік обов’язкових умов реалізації НВЧ-помножувачів. Продемонстровано, що особливості функціонування мікросмужкового спрямованого фільтра біжучої хвилі та балансних НВЧ-помножувачів ідентичні. На прикладі модифікації структурної схеми спрямованого фільтра у структурну схему подвоювача частоти підтверджено можливість створення пасивного НВЧ-подвоювача внаслідок виділення заданої частоти зі спектра кільцевого резонатора.
Посилання
Yuk K., Wong C., Branner G. R. Design of a high power X-Band frequency tripler using a AlGaN/GaN HEMT device. European Microwave Integrated Circuits Conference, 2010, pp. 612–615.
Shao W. , Li Juan Li. Design of a microwave frequency tripler with conversion gain. Journal of Electromagnetic Waves and Applications, 2012, vol. 26, iss. 2–3, pp. 226–238.https://doi.org/10.2528/PIER10010202
Wong C., Yuk K., Branner G. R., Bahadur S. R. High power, wideband frequency doubler design using AlGaN/GaN HEMTs and filtering. European Microwave Circuits Conference, 2011, pp. 587–590.
Karushkin M.F. Millimeter-wave frequency multipli-ers based on semiconductor diode structures. Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoi aparature, 2016, no. 1, pp. 22–37. (Rus) https://doi.org/10.15222/TKEA2018.3.22
Kim D., Lee D.H., Park H.J., Kim M. A Ku-band waveguide frequency multiplier using harmonic-rejection microstrip patch transitions. Int. Journal of infrared and millimeter waves, 2006, vol. 27, iss. 9, pp. 1209–1216.
Camblor R., Ver Hoeye S., Hotopan G. et al. Microwave frequency tripler based on a microstrip gap with grapheme. Jornal of Electromagnetic Waves and Applications, 2011, vol. 25, iss. 14–15, pp. 14–15. https://doi.org/10.1163/156939311798072090
Kasatkina E.G. Study of balanced diode frequency multipliers. Thesis in the specialty 05.12.07. Novosibirsk State Technical University, 2006. (Rus)
Courtney W. E., Chen C. L. et al. Monolithic analog phase shifters and frequency multipliers for mm-wave phased array applications. Microwave Journal, 1966, no. 12, pp. 105-119.
Mirzaev Z.N., Schitov A.M., Guseinov M.S. Broadband balance millimeter range frequency doubler (36—40 GHz). Bulletin of the Voronezh State Technical University. Electronics. Radio engineering, 2012, no. 1. (Rus)
Belov A. [Frequency converters]. Electronics: Science, Technology, Business, 2004, no. 2, pp. 44–50. (Rus)
Southworth George K. Principles and applications of waveguide transmission, New York, Academic press, 1953, 700 p.
Microwave Communication. Tokyo, Maruzen company, Ltd., 1965, vol. 1.
Glushechenko E.N. Microstrip directional traveling-wave filter. Certificate of authorship USSR 1406668. 1988, bull. no. 24. (Rus)
Shelton J.P.,Wolf J.,Van Wagoner R. Tandem cou-plers and phase shifters, Microwaves, April, 1965, pp. 14–19.
Glushechenko E.N. Microstrip microwave multiplier with traveling-wave resonator. Patent 132408 Ukraine, 2019.
Авторське право (c) 2019 Глушеченко Е. М.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
