Какая нужна мощность генератора с умножители частоты?

Question

[Евгений Лернер]

Здравствуйте! Генератор на 4 ГГц. Учетверение частоты, те 16 ГГц. Полоса 3 ГГц. Мощность на выходе должна быть 10 Вт. Какая должна быть мощность генератора?

Answer 1

[Виктор]

Ответ легко находится тупым гуглением. Но гугловский ИИ выдал неприятный глюк - сначала было показано значение КПД удвоителя 6,8%, и лишь со второй попытки ИИ исправился, показав 60...70% (это максимум, а на практике много ниже). На первом значении вообще ничего путного не создашь, на втором вполне можно. Итак, допустим, удалось сделать удвоитель с КПД 20%, тогда чтобы получить на выходе 10 Вт, надо подать на его вход в 5 раз больше, т.е. 50 Вт. Это на входной частоте 8 ГГц, а у нас 4. Значит, ставим второй удвоитель с таким же КПД - получаем входную мощность на 4 гигагерцах 250 ватт, что приемлемо, КМК. Ну а те, кому такое значение неприемлемо, пусть применяют прямую генерацию клистроном, у которого КПД около 30...50%, и никаких умножений.

Comments

[Евгений Лернер]

Можно сразу умножать частоту на 4. Непонятно куда девается энергия, неужто переходит в тепло?

[Виктор]

Евгений Лернер, Разумеется, можно. Но по удвоителям просто больше данных, да и преобразовать удвоитель в учетверитель банально просто - включить каскадом.
А насчёт "куда девается" - по-моему, есть только два варианта: излучение ЭМВ в пространство и нагрев. Если хорошо экранировать, то излучение сводится в ноль, остаётся нагрев (собственно, это тоже излучение ЭМВ в пространство, но на субмиллиметровых частотах).

[VT100]

Непонятно куда девается энергия, неужто переходит в тепло?

Преимущественно - основную гармонику. Которую надо отфильтровать (в т.ч. - перевести в тепло), что бы не пришли и не настучали по голове за загрязнение эфира.
Для генерации чётных гармоник - подходят каскады чётной нелинейностью передаточной характеристики. Посчитайте или прогоните через БПФ, какое будет соотношение амплитуд продуктов преобразования при подаче на вход такого каскада синуса основной частоты.

Answer 2

[VT100]

С другой стороны - сначала производится умножение частоты (с фильтрацией побочных продуктов), а потом - полученный сигнал усиливается по мощности. Так что мощность задающего генератора может любой разумной. Сотни мВт?

Answer 3

[Евгений Лернер]

Не понятно. Почему такой низкий КПД умножителя? Куда девается остальная энергия, неужели в тепло переходит?

Comments

[Виктор]

Это комментарий, но вы написали это как ответ самому себе. Перенесите, пожалуйста, в комменты, иначе модератор это удалит.