274

ровании КБС дециметрового и сантиметрового диапазонов широкое применение нашли трансформаторы микрополосковой конструкции.

КБС с симметрирующими трансформаторами, показан на рис.17.12,г. Обе «обмотки» трансформатора изготовлены в виде печатных полосковых проводников, размещенных один над другим на противоположных сторонах подложки, симметрично подвешенной в металлическом корпусе. Для более качественного согласования у заземленного конца одной из «обмоток» полосковый проводник медленно или ступенчато расширяется, обеспечивая трансформацию несимметричной двухпроводной линии в симметричную. Данный трансформатор эквивалентный открытой двухпроводной линии, оба проводника которой имеют в любом сечении противоположные по знаку и одинаковые по амплитуде потенциалы относительно корпуса. Такой трансформатор можно рассматривать как микрополосковый вариант ТДЛ. Рабочая полоса частот трансформатора ограничена лишь качеством согласования перехода с МПЛ к симметричной линии и может достигать полосы от 1 до 20 ГГц, то есть больше 4 октав. Для создания КБС необходимо два таких согласующих трансформатора, к четырем плечам которых подключают диодный мост, расположенный в отверстии подложки. На рис.17.12,д показана электрическая схема данного устройства.

Уменьшить потери преобразования за счет восстановления энергии колебаний ЗЧ позволяет двойной кольцевой смеситель (ДКБС). Он состоит из двух КБС (рис.17.12,е) на которые сигнал подается синфазно, а колебания гетеродина – в квадратуре. Поэтому колебания ПЧ этих КБС также квадратурные и суммируются на выходе смесителя. Колебания ЗЧ благодаря удвоению фазы колебаний гетеродина противофазны и создают эффект короткого замыкания (узел напряжения) на сигнальном входе, а продукты вторичного преобразования синфазны с основными продуктами преобразования и увеличивают уровень мощности ПЧ на выходе. Колебания помехи ЗК вследствие инверсии (сдвига на π) фазы колебаний гетеродина противофазные продуктам преобразования суммируются в согласованной нагрузке. То есть принципы работы ДКБС подобны принципам работы ДБС, однако, ДКБС более широкополосный и имеет больший динамический диапазон.

17.8. Транзисторные смесители

Транзисторные смесители могут быть созданы как на биполярных, так и на полевых транзисторах. В СВЧ диапазоне больше распространены полевые транзисторы с барьером Шоттки (ПТШ), они малошумящие и могут работать на частотах выше 10 ГГц.

По шумовым характеристикам транзисторные смесители несколько проигрывают преобразователям на д иодах, но при этом транзисторные смесители преобразуют сигнал с некоторым усилением (3–10 дБ), что позволяет снизить требования к коэффициенту шума УПЧ. Выходная мощность у них приблизительно на порядок больше, и поэтому они имеют на 10-20 дБ более широкий динамический диапазон.

276

10.Что показывает и как определяют коэффициент преобразования смеси-

теля?

11.Чем обусловлены и как определяются потери преобразования?

12.Какой физический смысл имеет коэффициент шума смесителя?

13.Как определяется нормированный коэффициент шума?

14.Что характеризует и как определяется относительная шумовая температура преобразователя?

15.Какой физический смысл имеет коэффициент подавления сигнала зеркальной частоты?

16.Как определяется динамический диапазон смесителя?

17.Какие смесители называются однотактными или небалансными?

18.Каким образом можно усовершенствовать характеристики небалансных смесителей?

19.Что такое смесительная секция?

20.Какие технические требования необходимо выполнить при конструировании смесительной секции?

21.Как реализуются смесительные секции на основе волноводов?

22.Как реализуются микрополосковые смесительные секции?

23.Какими способами согласовывают смесительные диоды с микрополосковыми линиями?

24.Какие смесители называют балансными?

25.Каковы принципы работы балансных смесителей?

26.Какие преимущества имеют балансные смесители в сравнении с небалансными?

27.Каким образом уменьшается влияние шумов гетеродина на характеристики балансных смесителей?

28.Как реализуются балансные смесители в волноводном исполнении?

29.Как реализуются балансные смесители на микрополосковых линиях?

30.Какие смесители называются двойными балансными?

31.Каким образом осуществляется подавление сигнала зеркальной частоты в двойном балансном смесителе?

32.Какие смесители называются кольцевыми?

33.Как работает кольцевой смеситель?

34.Какую конструкцию имеют симметрирующие трансформаторы в СВЧ диапазоне?

35.Каковы принципы работы двойных кольцевых смесителей?

36.Какие особенности имеют транзисторные схемы смесителей СВЧ диа-

пазона?