Принцип действия регенеративного резонансного усилителя

Регенеративный резонансный усилитель СВЧ представляет со­бой колебательный контур или резонатор, настроенный в резо­нанс на усиливаемую частоту, в которой тем или иным способом вносится отрицательное затухание, компенсирующее потери в кон­туре.

Рис. 1. Регенеративный уси­литель Рис. 2. Структурная схема

на туннельном диоде регенеративного усилителя

на Х-циркуляторе

Туннельный диод (ТД) — это прибор с отрицательной диф­ференциальной проводимостью. Если подключить ТД к контуру L_KC_K,, то при компенсации потерь в контуре введением в него от­рицательной дифференциальной проводимости ТД рассматривае­мое устройство будет регенеративным усилителем.

Как следует из рис. 1, источник сигнала и нагрузка подклю­чены к регенеративному усилителю в одних и тех же точках а и б. Поэтому регенеративный усилитель в этом случае будет усили­вать как сигнал, так и собственные шумы нагрузки. Для сниже­ния коэффициента шума усилителя необходимо исключить попа­дание шумов нагрузки в регенеративный усилитель и их повтор­ное усиление. В диапазоне СВЧ это обычно достигается приме­нением специальных устройств — циркуляторов.

Циркулятор — невзаимное устройство, обеспечивающее напра­вленное распространение потока электромагнитных волн. Цирку­лятор может иметь три (так называемые Y-циркуляторы) или четыре плеча (Х-циркуляторы).

Циркулятор обеспечивает направленное (в данном случае по часовой стрелке) распространение энергии электромагнитных волн. Энергия принимаемого сигнала от источ­ника сигнала Uc с внутренним сопротивлением Rc попадает в пле­чо 1 циркулятора (Ц). Далее эта энергия, распространяясь в циркуляторе по часовой стрелке, попадает в плечо 2, к которому подключен регенеративный усилитель. Распространяясь далее по часовой стрелке, усиленный сигнал попадает в нагрузку (плечо 3). Отраженные от нагрузки колебания (возникающие в случае недостаточного согласования нагрузки) и шумы нагрузки плеча 3, распространяясь по часовой стрелке, попадают в плечо 4, кото­рое нагружено на согласованное сопротивление, поглощающее шу­мы нагрузки и энергию отраженных колебаний. Таким образом, шумы нагрузки не подвергаются повторному усилению, благодаря чему достигается уменьшение коэффициента шума усилителя.

Среди существующих конструкций циркуляторов широко рас­пространены ферритовые на основе объемных волноводов с объ­емными ферритовыми элементами и плоские полосковые и микро-полосковые с пленочными ферритовыми элементами.

Дата добавления: 2015-08-20