[go: up one dir, main page]

RU190739U1 - Microwave mixer - Google Patents

Microwave mixer Download PDF

Info

Publication number
RU190739U1
RU190739U1 RU2019112937U RU2019112937U RU190739U1 RU 190739 U1 RU190739 U1 RU 190739U1 RU 2019112937 U RU2019112937 U RU 2019112937U RU 2019112937 U RU2019112937 U RU 2019112937U RU 190739 U1 RU190739 U1 RU 190739U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coaxial line
filter
waveguide
input
output
Prior art date
Application number
RU2019112937U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Иванович Мамонов
Алексей Георгиевич Матвеев
Владимир Николаевич Деев
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова"
Priority to RU2019112937U priority Critical patent/RU190739U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU190739U1 publication Critical patent/RU190739U1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/26—Circuits for superheterodyne receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/02—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing by means of diodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к технике СВЧ, в частности к смесителям сигналов. СВЧ смеситель содержит первый входной волноводный фильтр , волноводную секцию с соосными отверстиями , второй входной волноводный фильтр , короткозамкнутый отрезок коаксиальной линии , коаксиальную линию с фильтром нижних частот и отверстиями , единый центральный проводник , диод , разделительный конденсатор , резистор и фильтр, в состав которого входят N≥1 отрезков коаксиальной линии с металлической стенкой на одном конце, металлические стержни и металлические пластины. Технический результат - расширение полосы рабочих частот СВЧ смесителя при высоком коэффициенте передачи. 1 ил.The utility model relates to microwave technology, in particular to signal mixers. The microwave mixer contains a first input waveguide filter, a waveguide section with coaxial holes, a second input waveguide filter, a short-circuited segment of a coaxial line, a coaxial line with a low-pass filter and holes, a single central conductor, a diode, an isolation capacitor, a resistor, and a filter, which include N≥1 pieces of coaxial line with a metal wall at one end, metal rods and metal plates. The technical result is the expansion of the operating frequency band of the microwave mixer with a high transmission coefficient. 1 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к технике СВЧ и может использоваться в различных радиотехнических системах, например, в СВЧ приемниках радиолокационных станций, а также в СВЧ измерительных установках.The proposed utility model relates to microwave technology and can be used in various radio engineering systems, for example, in microwave receivers of radar stations, as well as in microwave measuring installations.

Известен «СВЧ смеситель» [RU44877, опубликовано 27.03.2005, МПК Н01Р 1/00], который содержит первый входной волноводный фильтр, волноводную секцию с соосными отверстиями, второй входной волноводный фильтр, короткозамкнутый отрезок коаксиальной линии, выходную коаксиальную линию с фильтром нижних частот, единый центральный проводник, диод, разделительный конденсатор, резистор, проводник. Входные волноводные фильтры подключены к входам волноводной секции, которая выполнена с соосными отверстиями в ее широких стенках. К одной широкой стенке подключен короткозамкнутый отрезок коаксиальной линии, а к другой широкой стенке подсоединена выходная коаксиальная линия с фильтром нижних частот, выполненные с единым центральным проводником. В разрыв единого центрального проводника включены последовательно соединенные диод, установленный в фильтре нижних частот, и разделительный конденсатор, к точке соединения которых подключен один вывод резистора, другой вывод которого заземлен. Фильтр нижних частот выполнен в виде разомкнутого отрезка коаксиальной линии. Проводник, находящийся в плоскости соосного отверстия, ближайшего к диоду, соединяет единый центральный проводник и корпус волноводной секции.Known "microwave mixer" [RU44877, published 03/27/2005, IPC H01P 1/00], which contains the first input waveguide filter, the waveguide section with coaxial holes, the second input waveguide filter, a short-circuited coaxial line, an output coaxial line with a low-pass filter , single center conductor, diode, coupling capacitor, resistor, conductor. The input waveguide filters are connected to the inputs of the waveguide section, which is made with coaxial holes in its wide walls. A short-circuited section of a coaxial line is connected to one wide wall, and an output coaxial line with a low-pass filter made with a single central conductor is connected to another wide wall. A diode connected in series in a low-pass filter and a coupling capacitor are connected to the gap of a single central conductor, to the connection point of which one output of the resistor is connected, the other output of which is grounded. The low pass filter is made in the form of an open segment of a coaxial line. A conductor located in the plane of the coaxial hole, closest to the diode, connects a single center conductor and the body of the waveguide section.

Такой СВЧ смеситель имеет высокий коэффициент передачи, однако для обеспечения этого требуется подавать на СВЧ диод большую мощность на второй волноводный вход: не менее 25…30 мВт. Кроме того высокий коэффициент передачи обеспечивается только в узкой полосе частот входного СВЧ сигнала (20…30 МГц). Это в значительной мере препятствует использованию такого смесителя в радиоаппаратуре.Such a microwave mixer has a high transmission coefficient, however, to ensure this, it is required to feed more power to the second waveguide input to the microwave diode: at least 25 ... 30 mW. In addition, a high transmission coefficient is provided only in a narrow frequency band of the input microwave signal (20 ... 30 MHz). This greatly hinders the use of such a mixer in radio equipment.

Наиболее близким по технической сущности является «СВЧ смеситель» [RU 180101 опубликовано 04.06.2018 МПК Н01Р 1/00] который содержит первый и второй входные волноводные СВЧ фильтры, каждый из которых подключен к одному из входов волноводной секции с соосными отверстиями в ее широких стенках. К одной широкой стенке подключен короткозамкнутый отрезок коаксиальной линии, а к другой широкой стенке подключена коаксиальная линия с фильтром нижних частот, выполненные с единым центральным проводником, а в разрыв единого центрального проводника последовательно включены диод и разделительный конденсатор, к точке соединения которых подсоединен один вывод резистора, другой вывод которого заземлен. Фильтр нижних частот выполнен в виде разомкнутого отрезка коаксиальной линии, длина которого равна четверти длины волны сигнала, поступающего через первый входной волноводный фильтр. Расстояние от оси единого центрального проводника короткозамкнутого отрезка коаксиальной линии и коаксиальной линии с фильтром нижних частот до выхода первого входного волноводного фильтра равно нечетному числу четвертей длины волны в волноводе второго входного сигнала. Расстояние от оси единого центрального проводника короткозамкнутого отрезка коаксиальной линии и коаксиальной линии с фильтром нижних частот до выхода второго входного волноводного фильтра равно нечетному числу четвертей длины волны в волноводе первого входного сигнала. В коаксиальной линии введен металлический диск, который установлен на едином центральном проводнике коаксиальной линии между выводом диода и точкой присоединения первого вывода резистора. Диаметр диска меньше внутреннего диаметра корпуса коаксиала, в связи с чем в этом месте образуется цилиндрический конденсатор. Расстояние от плоскости диска до вывода диода равно половине длины волны СВЧ сигнала на частоте f2, поступающего с выхода второго входного волноводного фильтра на второй вход диодной секции. Этот сигнал складывается на диоде с сигналом на частоте f2, отраженным от диска и, взаимодействуя с сигналом на частоте f1 поступающим с выхода первого входного волноводного фильтра, образует на выходе смесителя сигнал разностной частоты F.The closest in technical essence is the “microwave mixer” [RU 180101 published 04.06.2018 IPC Н01Р 1/00] which contains the first and second waveguide microwave filters, each of which is connected to one of the inputs of the waveguide section with coaxial holes in its wide walls . A coaxial line is connected to one wide wall, a coaxial line with a low-pass filter connected to a single center conductor is connected to another wide wall, and a diode and a coupling capacitor are connected in series to a single center conductor, and one resistor is connected to the junction point. whose other pin is grounded. The low-pass filter is made in the form of an open segment of a coaxial line, the length of which is equal to a quarter of the wavelength of the signal coming through the first input waveguide filter. The distance from the axis of the single central conductor of a short-circuited segment of a coaxial line and a coaxial line with a low-pass filter to the output of the first input waveguide filter is an odd number of quarters of the wavelength in the waveguide of the second input signal. The distance from the axis of the single central conductor of a short-circuited segment of a coaxial line and a coaxial line with a low-pass filter to the output of the second input waveguide filter is an odd number of quarters of the wavelength in the waveguide of the first input signal. A metal disk is inserted in the coaxial line, which is installed on a single central conductor of the coaxial line between the diode terminal and the point of connection of the first resistor terminal. The diameter of the disk is smaller than the internal diameter of the coaxial body, and therefore a cylindrical capacitor is formed at this point. The distance from the disk plane to the diode output is equal to half the microwave signal wavelength at frequency f 2 , coming from the output of the second input waveguide filter to the second input of the diode section. This signal is formed on the diode with a signal at frequency f 2 reflected from the disk and interacting with the signal at frequency f 1 coming from the output of the first input waveguide filter, forms the signal of the difference frequency F at the output of the mixer.

Недостатком известного СВЧ смесителя является значительное уменьшение его коэффициента передачи в широкой полосе частот входных сигналов на частотах f1 и f2. Это происходит потому, что после изменения частот сигналов f1 и f2 на обоих входах смесителя более ±(20…30)МГц фаза и амплитуда сигнала на частоте f2, отраженного от диска, значительно изменяются вследствие емкостного характера импеданса диска в коаксиале. В связи с этим суммарная мощность сигнала на диоде на частотах f2 в широкой полосе Δf2 уменьшается, что влечет за собой уменьшение коэффициента передачи смесителя. Кроме того, для увеличения отраженной мощности в полосе Δf2 диск должен иметь достаточно большой диаметр, что приводит также к отражению от него значительной части мощности выходного сигнала смесителя на частоте F и также уменьшает коэффициент передачи смесителя.A disadvantage of the known microwave mixer is a significant reduction of its transmission coefficient in a wide frequency band of input signals at frequencies f 1 and f 2 . This is because after changing the frequencies of the signals f 1 and f 2 at both inputs of the mixer more than ± (20 ... 30) MHz, the phase and amplitude of the signal at frequency f 2 reflected from the disk change significantly due to the capacitive nature of the disk impedance in the coaxial. In this regard, the total power of the signal on the diode at frequencies f 2 in a wide band Δf 2 decreases, which leads to a decrease in the transmission coefficient of the mixer. In addition, to increase the reflected power in the Δf 2 band, the disk must have a sufficiently large diameter, which also leads to the reflection from it of a significant part of the output power of the mixer at frequency F and also reduces the mixer transfer coefficient.

Технической проблемой решаемой предлагаемой полезной моделью является создание СВЧ смесителя работающего в широкой полосе частот входных сигналов при высоком коэффициенте передачи.The technical problem of the proposed proposed utility model is the creation of a microwave mixer operating in a wide frequency band of input signals with a high transmission coefficient.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в расширении полосы рабочих частот СВЧ смесителя при высоком коэффициенте передачи.The technical result of the proposed utility model is to expand the operating frequency of the microwave mixer with a high transmission coefficient.

Сущность полезной модели состоит в том, что СВЧ смеситель содержит два входных волноводных фильтра, каждый из которых подключен к одному из входов волноводной секции с соосными отверстиями в ее широких стенках. К одной широкой стенке подключен короткозамкнутый отрезок коаксиальной линии, а к другой широкой стенке подсоединена коаксиальная линия с фильтром нижних частот, выполненные с единым центральным проводником, а в разрыв единого центрального проводника последовательно включены диод и разделительный конденсатор, к точке соединения которых подключен один вывод резистора, другой вывод которого заземлен. Фильтр нижних частот выполнен в виде разомкнутого отрезка коаксиальной линии, длина которого равна четверти длины волны сигнала, поступающего через первый входной волноводный фильтр, подключенный к первому входу волноводной секции, а второй входной волноводный фильтр подключен ко второму входу волноводной секции. Расстояние от оси единого центрального проводника короткозамкнутого отрезка коаксиальной линии и коаксиальной линии с фильтром нижних частот до выхода первого входного волноводного фильтра равно нечетному числу четвертей длины волны в волноводе второго входного сигнала, а расстояние от оси единого центрального проводника короткозамкнутого отрезка коаксиальной линии и коаксиальной линии с фильтром нижних частот до выхода второго входного волноводного фильтра равно нечетному числу четвертей длины волны в волноводе первого входного сигнала.The essence of the utility model is that the microwave mixer contains two input waveguide filters, each of which is connected to one of the inputs of the waveguide section with coaxial holes in its wide walls. A coaxial line is connected to one wide wall, a coaxial line with a low-pass filter connected to a single center conductor is connected to another wide wall, and a diode and a coupling capacitor are connected in series to a single center conductor, the resistor being connected to the junction point of which whose other pin is grounded. The low-pass filter is made in the form of an open section of a coaxial line whose length is equal to a quarter of the wavelength of the signal coming through the first input waveguide filter connected to the first input of the waveguide section, and the second input waveguide filter is connected to the second input of the waveguide section. The distance from the axis of a single central conductor of a short-circuited segment of a coaxial line and a coaxial line with a low-pass filter to the output of the first input waveguide filter is an odd number of quarters of the wavelength in the waveguide of the second input signal, and the distance from the axis of the single central conductor of a short-circuited segment of a coaxial line and coaxial line with the low-pass filter to the output of the second input waveguide filter is equal to an odd number of quarters of the wavelength in the waveguide of the first input signal.

Новым в предлагаемой полезной модели является то, что дополнительно введены N отрезков коаксиальной линии с металлической стенкой на одном конце, где N целое число большее либо равное единице. Причем в каждой металлической стенке закреплен один конец металлического стержня, ось которого совпадает с осью отрезка коаксиальной линии. На другом конце металлического стержня перпендикулярно к его оси расположена круглая металлическая пластина, диаметр которой меньше диаметра внутреннего канала отрезка коаксиальной линии. Отрезки коаксиальной линии установлены на корпусе коаксиальной линии с фильтром нижних частот так, что их оси пересекаются с его единой образующей. В этом корпусе выполнены круглые отверстия с центрами в точках пересечения его единой образующей с осями отрезков коаксиальной линии, причем диаметр такого отверстия равен или больше диаметра круглой металлической пластины. Расстояния между осями отрезками коаксиальной линии равны четверти длины волны сигнала, поступающего с выхода второго волноводного фильтра, а расстояние от вывода диода до оси ближайшего к нему отрезка коаксиальной линии равно половине длины волны сигнала, поступающего с выхода второго волноводного фильтра.New in the proposed utility model is that additionally introduced N segments of a coaxial line with a metal wall at one end, where N is an integer greater than or equal to one. Moreover, in each metal wall is fixed one end of a metal rod, the axis of which coincides with the axis of the segment of the coaxial line. At the other end of the metal rod, perpendicular to its axis, there is a round metal plate, the diameter of which is less than the diameter of the internal channel of the coaxial line segment. The segments of the coaxial line are mounted on the body of the coaxial line with a low-pass filter so that their axes intersect with its single generator. In this case there are round holes with centers at the intersection points of its single generatrix with the axes of the segments of a coaxial line, and the diameter of such a hole is equal to or greater than the diameter of the circular metal plate. The distances between the axes of the coaxial line segments are equal to a quarter of the wavelength of the signal coming from the output of the second waveguide filter, and the distance from the output of the diode to the axis of the segment of the coaxial line nearest to it is half the wavelength of the signal coming from the output of the second waveguide filter.

На Фигуре представлена конструкция СВЧ смесителя.The Figure shows the construction of the microwave mixer.

СВЧ смеситель содержит первый входной волноводный фильтр (1), волноводную секцию (2) с соосными отверстиями (3), второй входной волноводный фильтр (4), короткозамкнутый отрезок коаксиальной линии (5), коаксиальную линию (6) с фильтром нижних частот (7) и отверстиями (17), единый центральный проводник (8), диод (9), разделительный конденсатор (10), резистор (11) и фильтр (15) в состав которого входят N≥1 отрезков коаксиальной линии (12) с металлической стенкой (16) на одном конце, металлические стержни (13) и металлические пластины (14).The microwave mixer contains the first input waveguide filter (1), the waveguide section (2) with coaxial holes (3), the second input waveguide filter (4), a short-circuited segment of the coaxial line (5), a coaxial line (6) with a low-pass filter (7 ) and holes (17), a single central conductor (8), a diode (9), a coupling capacitor (10), a resistor (11) and a filter (15) which consists of N≥1 segments of a coaxial line (12) with a metal wall (16) at one end, metal rods (13) and metal plates (14).

Входные волноводные фильтры (1) и (4) подключены к входам волноводной секции (2), которая выполнена с соосными отверстиями (3) в ее широких стенках. К одной широкой стенке подключен короткозамкнутый отрезок коаксиальной линии (5), а к другой широкой стенке подсоединена выходная коаксиальная линия (6) с фильтром нижних частот (7), выполненные с единым центральным проводником (8). Расстояние от оси единого центрального проводника (8) до выхода первого входного волноводного фильтра (1) равно нечетному числу четвертей длины волны в волноводе второго входного сигнала

Figure 00000001
, а расстояние от оси единого центрального проводника (8) до выхода второго входного волноводного фильтра (4) равно нечетному числу четвертей длины волны в волноводе первого входного сигнала
Figure 00000002
. В разрывы единого центрального проводника (8) включены последовательно соединенные диод (9), установленный в фильтре нижних частот (7) и разделительный конденсатор (10), к точке соединения которых подключен один вывод резистора (11), а другой вывод которого заземлен. Фильтр нижних частот (7) выполнен в виде разомкнутого отрезка коаксиальной линии, длина которого равна четверти длины волны сигнала, поступающего через первый входной волноводный фильтр (1)
Figure 00000003
. N отрезков коаксиальной линии (12) с металлической стенкой (16) на одном конце (в данном варианте исполнения -четыре отрезка), установлены на коаксиальной линии (6). В каждой металлической стенке (16) закреплен один конец металлического стержня (13), ось которого совпадает с осью отрезка коаксиальной линии (12). На другом конце металлического стержня перпендикулярно к его оси расположена круглая металлическая пластина (14), диаметр которой меньше диаметра внутреннего канала отрезка коаксиальной линии (12). Отрезки коаксиальной линии (12) установлены на корпусе коаксиальной линии (6) так, что их оси пересекаются с его единой образующей. В корпусе коаксиальной линии (6) выполнены круглые отверстия (17) с центрами в точках пересечения его единой образующей с осями отрезков коаксиальной линии (12), причем диаметр такого отверстия равен или больше диаметра круглой металлической пластины (14). Расстояния между осями отрезков коаксиальной линии (12) равны четверти длины волны сигнала, поступающего с выхода второго входного волноводного фильтра (4), а расстояние от вывода диода (9) до оси ближайшего к нему отрезка коаксиальной линии (12) равно половине длины волны сигнала, поступающего с выхода второго волноводного фильтра (4).The input waveguide filters (1) and (4) are connected to the inputs of the waveguide section (2), which is made with coaxial holes (3) in its wide walls. A short-circuited segment of a coaxial line (5) is connected to one wide wall, and an output coaxial line (6) with a low-pass filter (7) made with a single center conductor (8) is connected to another wide wall. The distance from the axis of the single center conductor (8) to the output of the first input waveguide filter (1) is equal to an odd number of quarters of the wavelength in the waveguide of the second input signal
Figure 00000001
and the distance from the axis of the single center conductor (8) to the output of the second input waveguide filter (4) is equal to an odd number of quarters of the wavelength in the waveguide of the first input signal
Figure 00000002
. The single central conductor breaks (8) include a series-connected diode (9) installed in the low-pass filter (7) and a coupling capacitor (10), to the connection point of which one output of the resistor (11) is connected, and the other output of which is grounded. The low pass filter (7) is made in the form of an open segment of a coaxial line, the length of which is equal to a quarter of the wavelength of the signal coming through the first input waveguide filter (1)
Figure 00000003
. N segments of coaxial line (12) with a metal wall (16) at one end (in this embodiment, four segments), are installed on a coaxial line (6). In each metal wall (16), one end of a metal rod (13) is fixed, the axis of which coincides with the axis of a segment of a coaxial line (12). At the other end of the metal rod, perpendicular to its axis, there is a round metal plate (14), the diameter of which is less than the diameter of the internal channel of the segment of the coaxial line (12). The segments of the coaxial line (12) are mounted on the body of the coaxial line (6) so that their axes intersect with its single generator. In the case of the coaxial line (6) there are round holes (17) with centers at the points of intersection of its single generatrix with the axes of the segments of the coaxial line (12), and the diameter of the hole is equal to or greater than the diameter of the circular metal plate (14). The distances between the axes of the segments of the coaxial line (12) are equal to a quarter of the wavelength of the signal coming from the output of the second input waveguide filter (4), and the distance from the output of the diode (9) to the axis of the nearest segment of the coaxial line (12) is half the wavelength of the signal coming from the output of the second waveguide filter (4).

Входные волноводные фильтры (1) и (4) можно выполнить, например, из запредельных волноводов, так как при том они имеют минимальные потери при высоком внеполосном подавлении. В качестве разделительного конденсатора (10) удобно использовать различного вида конструктивную емкость.Input waveguide filters (1) and (4) can be performed, for example, from out-of-limit waveguides, since they have minimal losses with high out-of-band suppression. As separation capacitor (10) it is convenient to use various types of structural capacitance.

СВЧ смеситель работает следующим образом. На вход 1 СВЧ смесителя поступает первый СВЧ сигнал с частотой f1 и мощностью P1, которая, как правило, имеет величину значительно меньшую 1 мВт, например сигнал, принятый антенной радиолокационной станции. На вход 2 подается второй СВЧ сигнал с частотой f2 и мощностью Р2, которая должна быть больше мощности P1. При этом должно выполняться неравенство f1>f2.Microwave mixer works as follows. At the input 1 of the microwave mixer receives the first microwave signal with a frequency of f 1 and power P 1 , which, as a rule, has a value significantly less than 1 mW, for example, the signal received by the antenna of the radar station. The second microwave signal is fed to the input 2 with the frequency f 2 and the power P 2 , which must be greater than the power P 1 . In this case, the inequality f 1 > f 2 must be satisfied.

В диоде (9) происходит образование сигнала с разностной частотой F=f1-f2, который поступает на выход смесителя по коаксиальной линии (6).In the diode (9), a signal is produced with the difference frequency F = f 1 –f 2 , which is fed to the output of the mixer along the coaxial line (6).

Кроме него на выход смесителя проходит сигнал с частотой f2 в полосе Δf2 со значительной мощностью. Диод (9) является диодом с управляемой емкостью и за счет этого практически не потребляет энергию СВЧ сигналов на частотах f1 и f2. Таким образом, на выходе коаксиальной линии (6) появляется требуемый сигнал с частотой F и уже ненужный сильный сигнал в полосе Δf2, который необходимо убрать с выхода смесителя. Для этого в коаксиальной линии (6) установлен полосовой заграждающий фильтр (15), состоящий из четырех отрезков коаксиальной линии (12), размещенных на коаксиальной линии (6). Внутри них находятся металлические стержни (13) и пластины (14) [Дж. Альтман «Устройства сверхвысоких частот», перевод с английского, МИР, М. 1968, стр. 326-327.]. Такой фильтр (15) настроен на отражение сигналов в полосе частот Δf2, в результате чего эти сигналы отражаются назад в коаксиальной линии (6) к диоду (9). Так как расстояние от фильтра (15) до диода (9) равно

Figure 00000004
, то отраженные сигналы в полосе Δf2 складываются на диоде (9) в фазе с сигналами в этой полосе частот, пришедшими с входа 2 смесителя через второй входной волноводный фильтр (4). Фильтр (15) настраивается на максимальное отражение СВЧ сигналов на частотах в полосе Δf2 назад к диоду (9) в коаксиальной линии (6) в полосе не менее Δf2 при небольших колебаниях амплитуды и фазы отраженных сигналов. Настройка фильтра (15) производится путем изменения характеристического сопротивления коаксиальных отрезков (12), толщины и длины металлических стержней (13), величины площади пластин (14) и расстояния до центрального проводника (8) коаксиальной линии (6) для диапазонов частот f1 и f2. В результате назад к диоду (9) можно вернуть значительную часть мощности сигнала в полосе Δf2 и обеспечить в этой полосе частот работу смесителя.In addition to it, a signal with a frequency f 2 in the Δf 2 band with significant power passes to the mixer output. The diode (9) is a diode with a controlled capacitance and as a result, it practically does not consume the energy of the microwave signals at frequencies f 1 and f 2 . Thus, at the output of the coaxial line (6), the desired signal appears with a frequency F and an already unnecessary strong signal in the Δf 2 band, which must be removed from the output of the mixer. For this, a band rejection filter (15) is installed in the coaxial line (6), consisting of four segments of the coaxial line (12) located on the coaxial line (6). Inside of them are metal rods (13) and plates (14) [J. Altman, “Ultra-high Frequency Devices”, translated from English, MIR, M. 1968, pp. 326-327.]. Such a filter (15) is configured to reflect signals in the frequency band Δf 2 , with the result that these signals are reflected back in the coaxial line (6) to the diode (9). Since the distance from the filter (15) to the diode (9) is
Figure 00000004
then the reflected signals in the Δf 2 band are added to the diode (9) in phase with the signals in this frequency band that came from the input 2 of the mixer through the second input waveguide filter (4). The filter (15) is tuned to the maximum reflection of microwave signals at frequencies in the Δf 2 band back to the diode (9) in the coaxial line (6) in a band of at least Δf 2 with small fluctuations in the amplitude and phase of the reflected signals. Filter (15) is adjusted by changing the characteristic resistance of the coaxial segments (12), the thickness and length of the metal rods (13), the size of the plate area (14) and the distance to the center conductor (8) of the coaxial line (6) for the frequency ranges f 1 and f 2 . As a result, a significant part of the signal power in the Δf 2 band can be returned back to the diode (9) and the mixer can be operated in this frequency band.

Таким образом, достигается заявленный технический результат предлагаемого СВЧ смесителя.Thus, the claimed technical result of the proposed microwave mixer is achieved.

Claims (1)

СВЧ смеситель, содержащий два входных волноводных фильтра, каждый из которых подключен к одному из входов волноводной секции с соосными отверстиями в ее широких стенках, к одной широкой стенке подключен короткозамкнутый отрезок коаксиальной линии, а к другой широкой стенке подсоединена коаксиальная линия с фильтром нижних частот, выполненные с единым центральным проводником, а в разрыв единого центрального проводника последовательно включены диод и разделительный конденсатор, к точке соединения которых подключен один вывод резистора, другой вывод которого заземлен, причем фильтр нижних частот выполнен в виде разомкнутого отрезка коаксиальной линии, длина которого равна четверти длины волны сигнала, поступающего через первый входной волноводный фильтр, подключенный к первому входу волноводной секции, а второй входной волноводный фильтр подключен ко второму входу волноводной секции, причем расстояние от оси единого центрального проводника короткозамкнутого отрезка коаксиальной линии и коаксиальной линии с фильтром нижних частот до выхода первого входного волноводного фильтра равно нечетному числу четвертей длины волны в волноводе второго входного сигнала, а расстояние от оси единого центрального проводника короткозамкнутого отрезка коаксиальной линии и коаксиальной линии с фильтром нижних частот до выхода второго входного волноводного фильтра равно нечетному числу четвертей длины волны в волноводе первого входного сигнала, отличающийся тем, что дополнительно введены N отрезков коаксиальной линии с металлической стенкой на одном конце, где N целое число, большее либо равное единице, причем в каждой металлической стенке закреплен один конец металлического стержня, ось которого совпадает с осью отрезка коаксиальной линии, на другом конце металлического стержня перпендикулярно к его оси расположена круглая металлическая пластина, диаметр которой меньше диаметра внутреннего канала отрезка коаксиальной линии, отрезки коаксиальной линии установлены на корпусе коаксиальной линии с фильтром нижних частот так, что их оси пересекаются с его единой образующей, кроме того, в корпусе коаксиальной линии с фильтром нижних частот выполнены круглые отверстия с центрами в точках пересечения его единой образующей с осями отрезков коаксиальной линии, причем диаметр такого отверстия равен или больше диаметра круглой металлической пластины, расстояния между осями отрезков коаксиальной линии равны четверти длины волны сигнала, поступающего с выхода второго волноводного фильтра, а расстояние от вывода диода до оси ближайшего к нему отрезка коаксиальной линии равно половине длины волны сигнала, поступающего с выхода второго волноводного фильтра.A microwave mixer containing two input waveguide filters, each of which is connected to one of the inputs of the waveguide section with coaxial holes in its wide walls, a short-circuited coaxial line is connected to one wide wall, and a coaxial line with a low-pass filter is connected to one wide wall, made with a single center conductor, and in the gap of a single center conductor, a diode and a coupling capacitor are connected in series, to the junction point of which one pin of the resistor is connected whose other output is grounded, and the low-pass filter is designed as an open section of a coaxial line whose length is equal to a quarter of the wavelength of the signal coming through the first input waveguide filter connected to the first input of the waveguide section, and the second input waveguide filter is connected to the second input waveguide section, and the distance from the axis of a single center conductor short-circuited segment of a coaxial line and a coaxial line with a low-pass filter to the output of the first input wave This filter is equal to an odd number of quarters of the wavelength in the waveguide of the second input signal, and the distance from the axis of the single central conductor of a short-circuited coaxial line and coaxial line with a low-pass filter to the output of the second input waveguide filter is equal to an odd number of quarters of the wavelength in the waveguide of the first input signal, characterized in that N segments of a coaxial line with a metal wall at one end are additionally introduced, where N is an integer greater than or equal to one, and in each metal wall is fixed to one end of a metal rod, the axis of which coincides with the axis of the coaxial line segment, at the other end of the metal rod a circular metal plate is located perpendicular to its axis, the diameter of which is less than the diameter of the inner channel of the coaxial line segment, the coaxial line segments with the low-pass filter so that their axes intersect with its single generator, moreover, in the body of a coaxial line with a low-pass filter, Circular holes with centers at the intersection points of a single coaxial line that forms with the axes, the diameter of such a hole is equal to or greater than the diameter of a circular metal plate, the distances between the axes of the coaxial line segments are equal to a quarter of the wavelength of the signal from the output of the second waveguide filter, and the distance from the output of the diode to the axis of the segment of the coaxial line nearest to it is equal to half the wavelength of the signal coming from the output of the second waveguide filter.
RU2019112937U 2019-04-26 2019-04-26 Microwave mixer RU190739U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019112937U RU190739U1 (en) 2019-04-26 2019-04-26 Microwave mixer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019112937U RU190739U1 (en) 2019-04-26 2019-04-26 Microwave mixer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU190739U1 true RU190739U1 (en) 2019-07-11

Family

ID=67309628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019112937U RU190739U1 (en) 2019-04-26 2019-04-26 Microwave mixer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU190739U1 (en)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3516030A (en) * 1967-09-19 1970-06-02 Joseph S Brumbelow Dual cavity bandpass filter
US4050040A (en) * 1976-10-12 1977-09-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Fast-tuned multiplexer-power combiner
WO2000010220A2 (en) * 1998-08-12 2000-02-24 Allgon Ab Coaxial cavity resonator
WO2000076019A1 (en) * 1999-06-04 2000-12-14 Allgon Ab Temperature-compensated rod resonator
US6593832B2 (en) * 2000-03-30 2003-07-15 Allgon Ab Coaxial cavity resonator, filter and use of resonator component in a filter
US6614331B2 (en) * 1999-12-01 2003-09-02 Remec Oy Method of manufacturing inner conductor of resonator, and inner conductor of resonator
RU40541U1 (en) * 2004-05-11 2004-09-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" Microwave frequency converter
RU44877U1 (en) * 2004-12-08 2005-03-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" Microwave mixer
US7057480B2 (en) * 2002-09-17 2006-06-06 M/A-Com, Inc. Cross-coupled dielectric resonator circuit
US7174197B2 (en) * 1999-02-26 2007-02-06 Fujitsu Limited Superconductive filter module, superconductive filter assembly and heat insulating type coaxial cable
US7205868B2 (en) * 2003-08-23 2007-04-17 Kmw, Inc. Variable radio frequency band filter
RU180101U1 (en) * 2018-03-22 2018-06-04 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Microwave mixer
US10096884B2 (en) * 2013-11-18 2018-10-09 Huawei Technologies Co., Ltd. Resonator, filter, duplexer, and multiplexer

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3516030A (en) * 1967-09-19 1970-06-02 Joseph S Brumbelow Dual cavity bandpass filter
US4050040A (en) * 1976-10-12 1977-09-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Fast-tuned multiplexer-power combiner
WO2000010220A2 (en) * 1998-08-12 2000-02-24 Allgon Ab Coaxial cavity resonator
US7174197B2 (en) * 1999-02-26 2007-02-06 Fujitsu Limited Superconductive filter module, superconductive filter assembly and heat insulating type coaxial cable
WO2000076019A1 (en) * 1999-06-04 2000-12-14 Allgon Ab Temperature-compensated rod resonator
US6614331B2 (en) * 1999-12-01 2003-09-02 Remec Oy Method of manufacturing inner conductor of resonator, and inner conductor of resonator
US6593832B2 (en) * 2000-03-30 2003-07-15 Allgon Ab Coaxial cavity resonator, filter and use of resonator component in a filter
US7057480B2 (en) * 2002-09-17 2006-06-06 M/A-Com, Inc. Cross-coupled dielectric resonator circuit
US7205868B2 (en) * 2003-08-23 2007-04-17 Kmw, Inc. Variable radio frequency band filter
RU40541U1 (en) * 2004-05-11 2004-09-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" Microwave frequency converter
RU44877U1 (en) * 2004-12-08 2005-03-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" Microwave mixer
US10096884B2 (en) * 2013-11-18 2018-10-09 Huawei Technologies Co., Ltd. Resonator, filter, duplexer, and multiplexer
RU180101U1 (en) * 2018-03-22 2018-06-04 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Microwave mixer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110289483B (en) Double-frequency double-circular polarization navigation measurement and control antenna feed source
US3369197A (en) Waveguide mode coupler
CN210015937U (en) Filter, communication and radio frequency remote equipment, transceiver and tower top amplifier
CN107240738B (en) A rectangular waveguide TE10-circular waveguide TE01 mode converter
RU190739U1 (en) Microwave mixer
Fano et al. Microwave filters using quarter-wave couplings
US2550524A (en) Balanced microwave detector
Konpang et al. Novel RF interference rejection technique using a four-port diplexer
US4752753A (en) Coaxial waveguide band reject filter
US3112460A (en) Electromagnetic wave devices
Dad et al. Design and performance comparison of a novel high Q coaxial resonator filter and compact waveguide filter for millimeter wave payload applications
RU180101U1 (en) Microwave mixer
CN112271460B (en) A millimeter-wave terahertz circular polarizer with a planar phase-shifting structure
GB1299163A (en) Coaxial filter having harmonic reflective and absorptive means
US3836875A (en) Microwave limiter having variable capacitance diode in tuned cavity
RU196285U1 (en) SMALL DIRECTED DIRECTION
RU182127U1 (en) COMPACT MICROWAVE BRIDGE
US3593221A (en) Means for designing a fixed tuned, direct-coupled filter
CN112544012A (en) Filter, communication and radio frequency remote equipment, transceiver and tower top amplifier
Dad et al. Novel high Q coaxial resonator filter for millimeter wave application
RU196284U1 (en) SYNTHETIC ANTI-PHASE RING BRIDGE
CN103812448A (en) Frequency mixer
RU40541U1 (en) Microwave frequency converter
RU193638U1 (en) WAVE-COAXIAL TRANSITION
Jiang et al. Improved design of Ku-band interdigital cavity filter