Перфільев В. І. НДІ напівпровідникових приладів м. Томськ – 634048, Росія Плаксін С. В., Соколовський І. І. Інститут транспортних систем і технологій НАН України «Трансмаг» вул. Писаржевського, 5, м. Дніпропетровськ – 49005, Україна Тел.: +8 (056) 3702182; e-mail: svp@westa-inter.com

Fig. 1.

1     – below-cutoff waveguide segment; 2 – strip circuit; 3, 4,5- strip segments; 6 – Schottky-barrier diode

де А, а – розміри широких стінок підвідного та позамежного хвилеводів; В, b – розміри вузьких стінок підвідного та позамежного хвилеводів; зі0– Частота генератора накачування; к = 2жГк, де X – довжина хвилі для коливань з частотою зі0 .

Значення індуктивності Ц і L2 еквівалентної

схеми подвоювач частоти з двома ланками зв’язку

t

характеризують відрізок ЗВ довжиною /, а значення Ц і 1_2 характеризують відрізок ЗВ довжиною L (рис. 1). Величини цих індуктивностей визначаються співвідношеннями типу

Значення Ci і Сг визначаються аналогічно шляхом заміни величини відрізка / на L (рис. 1). Ci – еквівалентна ємність вертикального відрізка Полоскова лінії – штиря зв’язку 3, а С2 – Еквівалентна ємність другий вертикальної відрізка Полоскова лінії – антени 5. Величина L, визначається з умови синфазности хвилі, відбитої від вертикального відрізка Полоскова лінії

3,   і хвилі, що розповсюджується в навантаження. Оптимальна ширина полосковихпроводніков примнож-

тельной вставки, порядкуде ^ ових довжина

хвилі на середній частоті вихідного сигналу, при цьому горизонтальний провідник на одну третину розміщений в нижній широкій стінці хвилеводу.

Розрахунки та експериментальне моделювання подвоювач частоти з використанням ДБШ з глибиною модуляції ємності дорівнює 2,6 і відрізків позамежних хвилеводів перетином 3,6 x1, 8 мм2 і 2,4 x1, 2 мм2 дозволили встановити оптимальні (для досягнення максимального коефіцієнта передачі) співвідношення між елементами помножувальні вставки і параметрами позамежного хвилеводу, необхідні для конструювання: H-i / b = 0,62 … 0,72; Н2/ Ь = 0,38 … 0,48; R-, / b = 0,86 … 0,91; l / b =

98 … 1,12. При зазначених співвідношеннях вдається забезпечити максимально повну концентрацію електричного поля в області ДБШ і реалізувати множення без використання джерела зміщення при рівнях вхідного сигналу 10 … 90 мВт, тобто в режимі автосмещение.

III. Висновок

Представлена ​​концепція побудови подвоювач частоти для застосування в апаратурі КВЧ-терапії дозволяє здійснити недорогими засобами модернізацію серійно випускаються апаратів для КВЧ-терапії.

[1] Smith С. W., Choj R. У. S and Monro I. A. The diagnosis and therapy of electrical hypersensitivities, Clin Ecol., 1990, 6 (4), pp. 119-128.

[2] Патент 1775841 (СРСР) Помножувач частоти. МКИ

5 НСЗ В19/05, Н01 Р 5/103/І. І. Соколовський, В. І. Перфільев, В. Н. Привалов, В. І. Самойлов, Опубл.

15.11.92, БІ № 42.

[3] Афромеев В. І., Привалов В. Н., Яшин А. А. Погоджувальні пристрої гібридних і напівпровідникових інтегральних схем НВЧ / Отв. ред. Е. І. Нефьодов, Київ: Наукова думка, 1989, 192 с.

EHF OSCILLATOR WITH FREQUENCY MULTIPLICATION

Perfilyev V. I., Plaksin S. V., Sokolovskiy S. I.

‘Transmag’ Institute of Transport Systems and Technologies, NAS of Ukraine

5  Pisarzhevskogo St., Dnipropetrovs’k – 49005, Ukraine Phone: +8 (056) 3702182; e-mail: svp@westa-inter.com

Abstract – The design of an Extremely-High Frequency (EHF) oscillator with frequency multiplication built around microwave semiconductor diodes is presented.

I. Introduction

The design of EHF equipment for medical applications involves the following tasks: firstly, providing a higher operating frequency range, where with regard to EM compatibility the biological and therapeutic effects of EM fields may be manifested and reproduced more efficiently; secondly, delivering coherent emission, since only a highly-coherent EM radiation ensures high sensitivity of biological objects to EMR and consistent reproducibility of results. One way to tackle both these problems would be to multiply the frequency of the original highly- coherent Gunn-diode signal by a multiplier component built around a Schottky diode.

II. Main part

This paper presents the technique for designing a highly- coherent 75-160GHz EHF EMR source on the basis of commercially available 37-40GHz Gunn diodes and multiplier Schottky diodes manufactured under a planar technology. Use has been made of the research into frequency multiplication in devices built around below-cutoff waveguides, which has allowed for the cost-effective upgrade in mass-produced EHF equipment.

The calculations and experimental design of a frequency doubler using Schottky diodes DSB with a capacitance modulation depth of 2.6 and below-cutoff waveguide segments with 3.6×1.8 mm2 and 2.4×1.2 mm2 sections have allowed for optimal design correlations to be established (in order to achieve maximal gain) between the components of a multiplier insert and parameters of the below-cutoff waveguide, namely: H^b = 0.62…0.72, H2/b = 0.38… 0.48, R-,/b = 0.86… 0.91, l/b = 0.98… 1.12. Using these correlations the greatest possible concentration of electric field around Schottky diodes is ensured and multiplication is implemented without involving a bias source at the input signal levels between 10…90mW, i.e. in a self-bias mode.

III. Conclusion

The suggested concept of designing a frequency doubler for EHF therapy applications offers a cost-effective upgrade for the commercially produced EHF-therapy equipment.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»