в ряде случаев может оказаться полезной, несмотря на сложность при настройке и эксплуатации, схема с несколькими резонаторами как в тракте разностной, так и в тракте сигнальной частоты. Такие схемы исследовались в работах [II, 12]. По кривым, представленным на рис. 5.10 и 5.11, могут быть рассчитаны и изготовлены

К,д6

-J -2

3 ef о,

у./с

Рис. 5.14. Экспериментальные частотные характеристики двухконтурного 1 и трехконтурного 2 усилителей-преселекторов (а) н трехконтурного усилителя-преселектора с двумя контурами в тракте разностной частоты (б).

многорезонаториые усилители с заданными параметрами, имеющие дополнительные контуры с одной стороны. Экспериментальные частотные зависимости двух такпх усилителей для работы при 7=77° К изображены на рис. 5.14 (кривые о и б). Там же показана частотная зависимость {\,а) усилителя без дополнительного контура о тракте сигнала. Сопоставление экспериментальных

- 28д -

данных с расчетными показа.о весьма хорошее совпадение. Шумовая температура этих усилителей составляет 20-30° К. Общий вид элементов охлажденного усилителя-преселектора изображен на рис. 5.15.

Таким образом, метод неопределенных коэффициентов дает возможность производить инженерный расчет

Рис. 5.15. Общий вид элементов охлажденного усилителя-преселектора.

параметрических усилителей [3] с плоской характеристикой (п-2)-го порядка, технически реализуемой достаточно просто*. Следует отметить, что Герценштейном М. Е. и Соловей Л. Г. была предпринята попытка применить для расчета ПУ метод классического синтеза и .получить максимально-плоскую характеристику (п-1)-го порядка.

Выражения, определяющие относительные множители добротностей контуров в этом случае, имеют вид:

для тракта частоты сигнала

Imi-ft-.

ДЛЯ Тракта разностной частоты

(Л=0, 1,..., т, -1); (5.102)

(fe = m m, + 1.....й - 1).

(5.103)

* Впервые етод неопределенных коэффициентов был использован дли CHHieaa многорезонаториых параметрических усилителей Алфеевым В. Н. и Ратбиль Э. Л.

Коэффициенты и u, входят в выражение для входного импеданса системы V:

(. + г.)

£ ох Р

(5.104)

где р - комплексное переменное {p=jx).

Это выражение представляет собой отношение полиномов, получепиых в результате разлоиения на элементарные множители коэффициента матрицы, соответствующего заданной характеристике:

/1 +Л

,а 1 2 j

Для а и имеем

(5.105)

(5.1С6) (5.107)

где г- соответствует уравнению, приведенному в § 2 настоящей главы.

При а=1 все формулы приобретают вид, обычный для пассивных фильтров.

Коэффициенты а; определяются при помощи рекуррентной формулы Висковатова [1]

(5.108)

причем

а = 0 при Я<;&,

Совокупность ajx образует треугольную матрицу (n-fl)-ro порядка. Формулы (5.102), (5.103), (5.408) легко программируются на электроннон вычислительной

- 282 -

машине. Напомним, что приведенные соотношения имеют в основном теоретический интерес. С их помощью может быть, например, произведен формальный синтез двухчастотпых максимально-плоских ПУ с нечетным числом контуров п, однако целесообразность осуществления таких устройств вызывает сомнение. Можно полагать, что ценность применения классического метода синтеза возрастет, если аппроксимирующий полином выбрать физически реализуемым (§ 5.3). Однако выражения получаются громоздкими, и трудности вычисления увеличатся.

Обобщая представленный в данной главе материал по многорезонаторным малошумящим усилителям, следу, ет обратить внимание на удобство использования введенного нами комплексного пара.метра регенерации, имеющего простой физический смысл при использовании различных активных элементов (парамагнитного senie-ства, параметрического или туннельного диода, феррита). Нетрудно показать, что методы улучшения лореи-цовой зависимости а от например, путем включения дополнительных контуров в тракт разностной частоты параметрического усилителя приводят к удобной для синтеза записи выражения для а:

/Q,5 + .

1ЯЛ + 1

Кроме того, необходимо отметить исключительно большое значение многорезонаторных усилителей для создания криогенной радиоприемной аппаратуры. Этот класс приборов при глубоком охлаждении, обладая стабильностью параметров, широкополосностью, заданной формой характеристики в полосе пропускания и высокой частотной избирательностью по отношению к мешающему сигналу, имеет шумовую температуру Тш почти такую же, как у охлажденных однорезонаторных усилителей. Причем свойства резонаторов при низких температурах позволяют изготовить такие устройства малогабаритными, с возможностью работы в широком диапазоне рабочих частот и обладающими другими цепными качествами.

ЛИТЕРАТУРА

1. Данилов В. А., Иванова А. Н. и др. Математический анализ. Функции, пределы. Физматгиз, 1961, стр. 282.

2. А л ф е е в В. Н., Пименов Ю. П. Радиотехника и электроника , 1965, т. X, вып. 1, стр. 45.

3. Алфеев В Н., а т б и л ь Э. Л. Электросвязь , 1965, № 3, стр. 32.

4. Ат а бек о в Г. И. Теория линейных электрических цепей. Изд-во Советское радио , 1960.

5. Балабанян Н. Анализ линейных цепей. Госэпергоиздат, 1962.

6. Штейншлейгер В. Б. Радиотехника и электроника , 1962, т. VII, вып. 7.

7. Vuylsteke А. А. Elements of Maser Theory, New York, 1960.

8. Карлов H. В., Прохоров A. M. Радиотехника и электроника , 1963, т. VIII, вып. 3.

9. К U h 1 R. L., М с F а г 1 а п е R. А., S t а п d b е г g М. W. Р. Ргос. IRE, 1962, V. 50, № 7, р. 1608-1623.

10. Ое Grasse R. W., К о s t е 1 п i с к J. J., S с о v 11 Н Е D. Bell System Techn. Journ., 19611, v. 40, № 4, p. 1117-1127.

11. Matthai G. L. IRE Trans, 1961, v. MTT-5, № 9(1), p. 23.

I2. Kuh E. S., Fukada M. TRE Trans, on Circuit Theory, 1961, Desember, Л 4.

13. Г e p це h ште Й h M. E., Ти м ои о в a Н. В. Радиотехника и электроника , 1963, т. VII, вып. 4.

14. Я в и ч Л. Р. Радиотехника и электроника , 1957, т. II, вып. 7, стр. 870.

15. Привалов И. И. Тео(рия функций комплексного переменного. Физматгиз, 1959.

16. Туровер Я. М., Струтииский Н. И. Радиотехника и электроника , 1956, т. 1, вып. 2, стр. 143-161.

17. Коган Н. Л., Машковцев Б. М., Цыбизов К- Н. Сложные волноводные системы. Судпромгиз, 1963.

18. Фа но Р. М. Теоретические ограничения полосы согласования произвольных импедансов. Пер. с аигл. Изд-во Советское радио , 1964.

19. М а к i ш о t о. Ргос. IRE, 1962, v. 50, № 7, Julv.

20. Davidson V. S. Electronics Design, 1960,Febr., p. 1.

21. u m f 0 г d W. W. BSTJ, 1948, Oct., v. 27.

22. Darlington S. J. Mathematics and Physics, 1939, Sept., v. 18, p. 275-353.

23. A л Ф e с в В. Н., Пименов Ю. П. Радиотехника и электроника , 1965, т. X, вып. I, стр. 54.

24. J е 11 е у J. V. Ргос. IEEE, 1963, v. 51, № 2.

25. Nagy А. W., Friedman G. F. Proc. IRE, 1962, v 50, № 12.

26. Proc. IEEE, 1963, v. 51, jVg 3.

27. M a p t ир ос я h P. M., OpoxoipoB A. M. Радиотехника и -лсктро1шка , 1965, № i.

28. Эткин В. е., Гершетзои Е. М. Параметрические системы на полупроводпнковых диодах . Изд-во Советское радио , 1964.

2?4

ОХЛАЖДАЕМЫЕ СВЧ ФЕРРИТОВЫЕ УСТРОЙСТВА И СМЕСИТЕЛИ

1. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ФЕРРИТОВ СВЧ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

В диапазоне СВЧ ферритовые устройства, как правило, представляют собой п-полюсник (волноводный, коаксиальный, полосковый), внутри которого помещен феррит, а снаружи закреплена магнитная система, обеспечивающая необходимое магнитное поле в феррите. Создание охлаждаемых ферритовых устройств прежде всего связано с разработкой таких ферритов и таких магнитов, параметры которых при охлаждении изменяются по заданному закону для данной конструкции устройства.

Экспериментальные исследования температурных свойств ферритовых устройств на магниево-марганце-вых, алюминиево-магниевых, хромо-алюминиевых и других Поликристаллических ферритах со структурой шпинели выявили ряд существенных особенностей при охлаждении этих устройств. При небольшом охлаждении (примерно до 230° К) характеристики большинства из этих устройств претерпевают незначительные изменения, а затем при дальнейшем понижении температуры резко

- 285