Введение
ГЛАВА 1 Состояние исследования и задачи разработки СВЧ устройств с повышенными величинами КПД, стабилизированной выходной мощности и подавления побочных колебаний 31
1.1 Методы повышения КПД и устройства, созданные на их основе 31
1.2 Методы повышения рабочих частот устройств с высоким КПД 46
1.3 Методы повышения выходной мощности устройств с высоким КПД 55
1.4 Методы и устройства стабилизации уровня выходной мощности 61
1.5 Методы и устройства подавления побочных колебаний 65
1.6 Методы исследования и разработки СВЧ устройств с высоким КПД, стабилизацией уровня выходной мощности и подавлением побочных колебаний 68
1.7 Цели и задачи диссертационной работы 79
ГЛАВА 2 Повышение рабочей частоты и выходной мощности в СВЧ усилителях-ограничителях с высоким КПД и фильтрацией основного колебания 91
2.1 Общие условия повышения рабочих частот, КПД и выходной мощности устройств в альтернативных ключевых режимах... 92
2.1.1 Условия ограничения рабочих частот и выходной мощности усилителей в ключевых режимах 94
2.1.2 Условия повышения КПД усилителей в альтернативных ключевых режимах 101
2.1.3 Компенсация выходной емкости транзисторов как способ повышения рабочих частот и выходной мощности устройств в ключевых режимах 112
2.2 Разработка дуальных СВЧ устройств класса Е с повышенными рабочими частотами и уровнями их выходной мощности 121
2.2.1 Усилитель класса Е с последовательной к ключу
индуктивностью и параллельным фильтрующим контуром... 122
2.2.1.1 Дуальный усилитель класса Е без резистивных потерь в ключе 123
2.2.1.2 Дуальный усилитель класса Е с резистивными потерями в ключе 130
2.2.2 Усилитель класса Е с последовательными к ключу индуктивностью и фильтрующим контуром 138
2.2.3 Усилитель класса Е с последовательным к ключу конденсатором 144
2.2.4 Усилитель класса Е с последовательным к ключу формирующим контуром 151
2.3 Разработка выходных цепей дуальных СВЧ усилителей класса Е 158
2.3.1 Особенности проектирования фильтрующих цепей дуальных СВЧ устройств класса Е 158
2.3.2 Нагрузочные импедансы транзисторных ключей в усилителях мощности класса Е 1 2.4 Сравнительный анализ частотных и энергетических свойств исходных и дуальных им устройств класса Е 167
2.5 Особенности классификации усилителей мощности в альтернативных ключевых режимах
Выводы к главе 2 191
ГЛАВА 3 Стабилизация выходной мощности СВЧ усилителей ограничителей с подавлением побочных колебаний 195
3.1 Стабилизация выходной мощности СВЧ усилителей ограничителей 195
3.1.1 Стабилизация уровня выходной мощности амплитудных ограничителей в недонапряженном режиме 196
3.1.1.1 Проектирование амплитудных ограничителей с высокой эффективностью ограничения их выходной мощности 196
3.1.1.2 Разработка амплитудных ограничителей с высокой термостабильностыо уровня их выходной мощности 199
3.1.2 Стабилизация уровня выходной мощности амплитудных ограничителей в перенапряженном режиме 201
3.1.2.1 Повышение эффективности ограничения выходной мощности амплитудных ограничителей в перенапряженном режиме 201
3.1.2.2 Температурная стабилизация уровня выходной мощности амплитудных ограничителей в перенапряженном режиме 205
3.2 Подавление побочных колебаний в СВЧ усилителях ограничителях мощности 206
3.2.1 Разработка устройств подавления побочного гармонического колебания с применением методов структурного синтеза 207
3.2.2 Проектирование СВЧ усилителей-ограничителей мощности с подавлением слабого побочного гармонического колебания при помощи амплитудно-фазовой конверсии
2 3.2.2.1 Преобразование гармонических основного и слабого побочного колебаний в усилителе-ограничителе 213
3.2.2.2 Подавление слабого гармонического колебания в усилителе-ограничителе при помощи амплитудно-фазовой конверсии... 217
3.2.2.3 Анализ подавления слабого гармонического колебания в усилителе-ограничителе с амплитудно-фазовой конверсией... 221
3.2.2.4 Синтез усилителей-ограничителей с подавлением слабого гармонического колебания при помощи амплитудно-фазовой конверсии 229
3.2.3 Анализ и синтез усилителей-ограничителей с подавлением слабых побочных узкополосных колебаний при помощи амплитудно-фазовой конверсии 235
3.3 Разработка цепей согласования и фильтрации в СВЧ усилителях-ограничителях с подавлением побочных колебаний и стабилизацией уровня выходной мощности 240
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3 244
ГЛАВА 4 Разработка и экспериментальное исследование СВЧ усилителей-ограничителей с повышенными величинами КПД, стабилизированной выходной мощности и фильтрации основного колебания 247
4.1 Оценка максимальных рабочих частот и уровней выходной мощности в устройствах Е класса 248
4.2 Методики оценки-регулировки собственной выходной емкости транзисторных ключей и проектирования микрополосковых цепей усилителя Е класса с шунтирующей ключ емкостью... 251
4.3 Методика проектирования входных и выходных микрополосковых цепей дуальных устройств Е класса
2 4.3.1 Проектирование микрополосковых цепей дуальных усилителей Е класса с применением импедансных характеристик на выходе индуктивности с транзисторным ключом 266
4.3.2 Проектирование микрополосковых цепей дуальных усилителей Е класса с использованием нагрузочных импедансов транзисторных ключей 283
4.3.3 Экспериментальное исследование частотных и энергетических характеристик исходных и дуальных им устройств Е класса 296
4.4 Проектирование ключевых СВЧ усилителей-ограничителей со стабилизацией уровня их выходной мощности 300
4.4.1 Повышение эффективности ограничения выходной мощности усилителей-ограничителей в перенапряженных режимах 300
4.4.2 Температурная стабилизация уровня выходной мощности усилителей-ограничителей в перенапряженных режимах 303
4.5 Практическая реализация пассивных цепей в СВЧ устройствах с повышенными уровнями КПД и выходной мощности 305
Выводы к главе 4 308
ГЛАВА 5 Разработка и экспериментальное исследование СВЧ усилителей-ограничителей со стабилизацией уровня выходной мощности и подавлением побочных колебаний 311
5.1 Проектирование и экспериментальное исследование СВЧ усилителей-ограничителей средней мощности 312
5Л.1 Повышение эффективности ограничения уровня выходной мощности в СВЧ амплитудном ограничителе 312
5Л.2 Температурная стабилизация уровня выходной мощности в СВЧ амплитудном ограничителе 315
5.2 Экспериментальные исследования модели СВЧ усилителя ограничителя с подавлением слабого гармонического колебания 319
5.2.1 Моделирование на ЭВМ подавления в усилителе-ограничителе слабого гармонического колебания 320
5.2.2 Оценка чувствительности величин подавления слабого гармонического колебания по отношению к малым изменениям параметров модели усилителя-ограничителя
5.3 Выбор средств согласования и фильтрации СВЧ колебаний в усилителях-ограничителях пониженной мощности 330
5.4 Практическая реализация и экспериментальное исследование СВЧ усилителей-ограничителей с подавлением слабого гармонического колебания
5.4.1 Проектирование СВЧ усилителя-ограничителя с подавлением слабого гармонического колебания 334
5.4.2 Исследование экспериментальных характеристик СВЧ усилителя-ограничителя с подавлением слабого гармонического колебания 340
Выводы к главе5 353
Заключение 354
Список сокращений и обозначений 359
Список литературы
