А.В. Баранов¹ 

1 АО «НПП «Салют» (г. Нижний Новгород, Россия)

Постановка проблемы. В литературе известны различные способы формирования сетки кратных частот. Однако они все малоэффективны, так как мощности гармоник много меньше мощности основного колебания. Наиболее эффективным из существующих способом формирования сетки кратных частот является способ с использованием в автогенераторах режимов многочастотной генерации.

Цель работы. Исследовать принципиальные возможности одновременной генерации колебаний основной частоты ее четной и нечетной гармоник.

Результаты. На основе изучения обобщенной модели автогенератора гармоник определены условия для получения колебаний одновременно трех частот: основной и ее любых четной и нечетной гармоник. Исследован новый СВЧ-автогенератор гармоник, в котором многочастотный режим генерации выполнен с использованием разнотипных эквивалентных трехточечных схем. Установлены необходимые условия для реализации выбранных трехточечных схем в автогенераторе гармоник на СВЧ-транзисторе, который описывается волновыми [S]-параметрами. Экспериментально подтверждено, что уровни выделяемых гармоник могут быть между собой одинаковыми и даже несколько выше, чем выходная мощность основного колебания.

Практическая значимость. Доказано преимущество использования режима одновременной генерации близких по уровню мощности колебаний основной частоты и ее четной и нечетной гармоник по сравнению с известными способами формирования кратных частот в СВЧ-автогенераторах гармоник.

Баранов А.В. Автогенерация близких по мощности СВЧ-колебаний основной частоты и ее четной и нечетной гармоник // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 2. С. 113−122. DOI: 10.18127/j00338486-202102-16.

1. Баранов А.В., Моругин С.Л. Транзисторные усилители-ограничители мощности гармонических СВЧ-колебаний. М.: Горячая линия – Телеком. 2019. 332 с.
2. А.с. № SU 1054864 А (СССР). Автогенератор гармоники СВЧ / В.А. Малышев, С.П. Бровченко 1983.
3. Любченко В.Е., Калинин В.И., Котов В.Д., Радченко Д.Е., Телегин С.А., Юневич Е.О. Генерация гармоник в схеме микрополосковой антенны-генератора, интегрированной с волноводом, встроенным в диэлектрическую подложку // Журнал Радиоэлектроники. 2016. № 2. 
4. HMC530LP5/530LPE MMIC VCO w/ Half frequency output & divide–by–4 9.5 – 10.8 GHz, VCOs & PLOs – SMT [Электронный ресурс] // Hittite microwave corporation 2010. Режим доступа: http: // www.hittite.com).
5. Yabuki H., Sagawa M., Makimoto M. New type of push-push oscipliers for the frequency synthesizer // IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig. 1992. P. 1085–1088.
6. Гребенников А.В., Никифоров В.В. Октавные автогенераторы УВЧ-диапазона на МДП-транзисторах // Полупроводниковая электроника в технике связи / под ред. И.Ф. Николаевского. М.: Радио и Связь. 1986. Вып. 26. С. 188–194. 
7. Уткин Г.М. Одновременные колебания двух частот в автогенераторе с автосмещением // Радиотехника. 1957. Т. 12. № 4.  С. 64–66.
8. Кабанов Д.А. Обобщенный подход к исследованию автогенераторов // Радиотехника и электроника. 1974. Т. 19. № 8.  С. 1690–1697.
9. Патент на изобретение № 2319284 (РФ). Многочастотный автогенератор радиочастотного диапазона / Д.В. Ванцев, В.М. Геллер, В.А. Хрусталев. 2008.
10. Баранов А.В. Близкие по уровню мощности одновременные колебания основной частоты и одной или двух ее гармоник в СВЧ-автогенераторах // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника. 2019. Вып. 3(542). С. 88–99.
11. Rohde U.L., Poddar A.K., Böck G. The design of modern microwave oscillators for wireless applications. New Jersey, USA: John Wiley & Sons. Inc. 2005. 543 p.
12. Grebennikov A. RF and microwave transistor oscillator design. Chichester, England: John Wiley & Sons Ltd. 2007. 441 p.
13. Патент на изобретение № 2727782 (РФ). Перестраиваемый автогенератор гармоник / А.В. Баранов. 2020.
14. Глазов Г.Н., Горевой А.В. Методы измерений на СВЧ. Т. 2. Кн. 1. Управляемые генераторы СВЧ.  Томск: ЗАО «Издательство «Красное знамя». 2015. 496 с.
15. Kurokawa K. Some basic characteristics of broadband negative resistance oscillators circuits // The Bell System Technical Journal. 1969. July–august. P. 1937–1955.
16. Chang C.-R., Steer M.B., Martin S., Reese E. Computer-aided analysis of free-running microwave oscillators // IEEE Trans. on  Microwave Theory and Techniques. 1991. V. MTT-39. № 10. P. 1735–1745.
17. Баранов А.В., Козиков А.Л. Взаимодополняющие приемы проектирования трехточечных СВЧ–автогенераторов // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника. 2018. Вып. 3(538). С. 75–82.
18. Разевиг В.Д., Потапов Ю.В., Курушин А.А. Проектирование СВЧ-устройств с помощью Microwave Office / Под ред. В.Д. Разевига. М.: Солон-Пресс. 2003. 496 с.