электронное (реже электромагнитное) устройство, предназначенное для увеличения в целое число раз
частоты подводимых к нему периодических электрических колебаний. Отношение
fвых/
fвх (
fвх и
fвых -
частоты колебаний соответственно на входе и выходе У. ч.) называется коэффициента умножения
частоты m (
m ≥ 2; может достигать нескольких десятков). Характерная особенность У. ч. - постоянство
т при изменении (в некоторой конечной области)
fвх, а также параметров У. ч. (например, резонансных
частот колебательных контуров (См.
Колебательный контур)
или Резонаторов
, входящих в состав У. ч.). Отсюда следует, что если
fвх по каким-либо причинам получила приращение Δ
fвх (достаточно малое), то приращение Δ
fвых частоты fвых таково, что Δ
fвх/
fвх = Δ
fвых/
fвых, т. е. относительная нестабильность
частоты колебаний при умножении остаётся неизменной. Это важное свойство У. ч. позволяет использовать их для повышения
частоты стабильных колебаний (обычно получаемых от кварцевого задающего генератора (См.
Задающий генератор)) в различных радиопередающих, радиолокационных, измерительных и др. установках.
Наиболее распространены У. ч., состоящие из нелинейного устройства (например,
Транзистора
, варактора, или
Варикапа
, катушки с ферритовым сердечником; электронной лампы (См.
Электронная лампа)) и электрического фильтра (См.
Электрический фильтр) (одного или нескольких). Нелинейное устройство изменяет форму входных колебаний, вследствие чего в
Спектре колебаний на его выходе появляются составляющие с частотами, кратными
fвх. Эти сложные колебания поступают на вход фильтра, который выделяет составляющую с заданной частотой
mfвх, подавляя (не пропуская) остальные. Поскольку такое подавление в реальных фильтрах не является полным, на выходе У. ч. остаются нежелательные (т. н. побочные) составляющие, т. е. гармоники с номерами, отличными от
m. Задача облегчается, если нелинейное устройство порождает практически только
m-ю гармонику
fвх, - в этом случае иногда обходятся без фильтра (известны подобные У. ч. на туннельных диодах (См.
Туннельный диод) и специальных электроннолучевых приборах). При
m > 5
бывает энергетически выгоднее использовать многокаскадные У. ч. (в них выходные колебания одного каскада служат входными для другого).
Находят применение также У. ч., действие которых основано на синхронизации автогенератора (см
. Генерирование электрических колебаний)
. В последних возбуждаются колебания с частотой
f0 = mfвх, которая становится в точности равной
mfвх под действием поступающих на его вход колебаний с частотой
fвх. Недостаток таких У. ч. - сравнительно узкая полоса значений
fвх, при которых возможна синхронизация. Кроме указанных, некоторое распространение получили радиоимпульсные У. ч., в которых на вход электрического фильтра подаются радиоимпульсы определённой формы, вырабатываемые под действием входных колебаний с частотой
fвх.
Основная проблема при создании У. ч. - уменьшение фазовой нестабильности выходных колебаний (обусловленной случайным характером изменения их фазы), приводящей к увеличению относительной нестабильности частоты на выходе по сравнению с соответствующей величиной на входе. Строгий расчёт У. ч. связан с интегрированием нелинейных дифференциальных уравнений.
Лит.: Жаботинский М. Е., Свердлов Ю. Л., Основы теории и техники умножения частоты, М., 1964; Ризкин И. Х., Умножители и делители частоты, М., 1966; Бруевич А. Н., Умножители частоты, М., 1970; Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах, М., 1973.
И. Х. Ризкин.