• Document: Параметрические генераторы электромагнитных колебаний
  • Size: 497.44 KB
  • Uploaded: 2019-06-13 11:25:01
  • Status: Successfully converted


Some snippets from your converted document:

Параметрические генераторы электромагнитных колебаний Лекция 17 Параметрические генераторы электромагнитных колебаний Основная область практического применения параметрической неустойчивости — это усиление, генерация и преобразование частоты электромагнитных колебаний. Первые параметрические устройства, основанные на механически перестраиваемых колеба- тельных контурах, были разработаны еще перед Первой мировой войной. Однако, ме- ханическая перестройка возможна лишь на достаточно низких частотах. Более перспек- тивным является периодическое изменение частоты контура при помощи нелинейных элементов. Пусть, например, в контур включен нелинейный элемент, емкость которого зависит от приложенного напряжения: C = C ( u ) . Воздействуя на этот элемент гармо- ническим внешним сигналом u = U cos ωt , можно добиться изменения емкости во вре- мени с частотой ω . В качестве нелинейных элементов в современных параметрических устройствах обычно используются специальные полупроводниковые диоды, называемые варикапа- ми (от англ. variable — переменный и capacity — емкость). Мы не будем обсуждать фи- зические причины появления нелинейной емкости. Укажем лишь, что варикап пред- ставляет собой p-n переход при обратном постоянном смещении. Схемы простейших одноконтурных параметрических генераторов приведены на рис. 17.1. Генератор включает в себя колебательный контур, диод D и источник внеш- него сигнала, приводящий к модуляции параметров контура. В теории параметриче- ских генераторов его называют накачкой. Частота накачки ω должна быть близка к уд- военной собственной частоте контура. Рис. 17.1. Схемы одноконтурного параметрического генератора с последовательным (а) и параллельным (б) контуром. 263 Лекция 17 Разумеется, использование колебательных контуров возможно только на отно- сительно низких частотах. В сверхвысокочастотном диапазоне в качестве колебатель- ных систем применяют объемные резонаторы — металлические полости, в которых возбуждаются электромагнитные колебания на определенных частотах. Отметим, что современные варикапы работают на частотах до 100 ГГц. На сверхвысоких частотах используются также электронно-лучевые генераторы и усилители, в которых в роль не- линейного элемента выполняет пучок электронов. Особенно перспективны так назы- ваемые лазеры на свободных электронах1. Получим укороченные уравнения одноконтурного параметрического генерато- ра. Диод представим в виде параллельно включенных нелинейных емкости и проводи- мости. Независимо от того, рассматривается генератор с последовательным или парал- лельным контуром, его эквивалентная схема генератора имеет вид, представленный на рис.17.2. Нелинейные функции qc ( u ) и ig ( u ) аппроксимируем п

Recently converted files (publicly available):