Файл: Левичев В.Г. Радиопередающие и радиоприемные устройства [учеб. пособие].pdf

татора накопленная энергия за время длительности импульса рас­ ходуется на питание генератора.

В качестве коммутирующего устройства используются или электронная лампа, или газоразрядные (ионные) приборы — тира­ троны.

Основным преимуществом коммутирующих устройств на элек­ тронных лампах является малая инерционность, позволяющая включать и выключать лампу на любое время с помощью мало­ мощного управляющего импульса, подаваемого на сетку коммута­ тора. Однако электронные лампы обладают большим внутренним сопротивлением, и поэтому коммутаторы на электронных лампах имеют сравнительно низкий КПД.

I Модулятор

Рис. 1.133. Структурная схема радиолокационного пере­ датчика, работающего в режиме импульсной модуляции

Ионные коммутирующие устройства обладают малым внутрен­ ним сопротивлением и легко пропускают токи в десятки и сотни ампер. Недостатком ионных коммутирующих устройств является то, что с помощью управляющего импульса можно точно опреде­ лить только момент начала разряда накопителя. Управлять же размыканием ионного коммутатора значительно труднее. Поэтому окончание разряда накопителя определяется временем разряда накопителя, т. е. зависит от параметров самого накопителя. Форма модулирующего видеоимпульса, получающегося при этом, хуже, чем при использовании электронного коммутатора.

3. Схемы импульсной модуляции с электронными коммутирующими устройствами

Использование электронного коммутатора позволяет получить двухстороннее управление процессом разряда накопительного эле­ мента, т. е. дает возможность работать не при полном, а при частичном его разряде. При этом модулятор может формировать импульсы, весьма близкие по форме к прямоугольным, с большой частотой повторения.

171

Функциональная схема такого импульсного модулятора пока­

Рис. 1.134. Принцип работы импульсного модулятора с частичным разря­ дом накопительного конденсатора:

а — функциональная схема; б — г р а ф и к и напряжении

Емкость накопительного конденсатора определяется величиной допустимого спада напряжения &U на вершине формируемого ви­ деоимпульса и может быть определена из следующей приближен­ ной формулы:

ную лампу, являющуюся безынерционным переключателем, можно сконструировать модулятор на любую практически необходимую длительность импульса т п и частоту повторения Fn.

Формирование управляющего импульсного напряжения, пода­

172

тельного конденсатора и коммутирующим устройством на элек­ тронных лампах: модулятор с шунтирующей нагрузку индуктивно­ стью и модулятор с выходным импульсным трансформатором.

С х е м а и м п у л ь с н о й м о д у л я ц и и м а г н е т р о н а с з а р я д н о й и н д у к т и в н о с т ь ю

Схемы импульсных модуляторов, построенные по функциональ­ ной схеме, показанной на рис. 1.134, имеют тот недостаток, что не­ возможно заземлить общую точку, соединяющую источник пи­ тания, коммутирующее устройство и генератор СВЧ. Обычно им­ пульсный модулятор строится по несколько иной схеме (рис. 1.135,о и б).

нии /?зар. Внутреннее сопротивление генератора при заряде кон­ денсатора бесконечно велико.

При замкнутом коммутаторе К накопительный конденсатор разряжается через сопротивление генератора. В этом случае со­ противление генератора имеет конечную величину. Для того чтобы зарядное сопротивление не шунтировало генератор по разрядному

дуктивности уменьшает влияние паразитной емкости схемы на крутизну заднего фронта формируемого импульса.

173

Принципиальная схема импульсной модуляции магнетрона с частичным разрядом накопительного конденсатора и зарядной ин­ дуктивностью показана на рис. 1.136.

В этой схеме на лампе JIS собран коммутирующий каскад. На сетку лампы Лх подается положительный управляющий импульс (УИ), сформированный в каскадах подмодулятора. Диод Л2— демпфирующий диод, назначение которого будет пояснено ниже.

Рис. 1.136. Принципиальная схема импульсной модуляции магнетрона с накопительным конденсатором

зарядной индуктивности и емкости монтажа. Суммарная паразит­ ная емкость достигает 60—100 иф.

Принцип работы схемы заключается в следующем. Во время паузы между импульсами лампа Лх заперта отрицательным сме­

импульса коммутирующая лампа Л, отпирается, становится про­ водящей и конденсатор СНак разряжается через лампу Лх на маг­ нетрон. При этом большая часть напряжения, до которого заря­ жается накопительный конденсатор, оказывается приложенной к магнетрону и в магнетроне возбуждаются высокочастотные коле­ бания. Внутреннее сопротивление коммутирующей лампы ft. не должно при этом превышать 10% величины статического сопро­

на конденсаторе будет падать на коммутирующей лампе и КПД

обычно имеет величину от 500 до 2000 ом. Поэтому для умень­ шения внутреннего сопротивления коммутирующих ламп и, сле­ довательно, для повышения КПД модулятора часто приходится

174

вместо одной лампы ставить несколько ламп, включенных парал­ лельно.

После окончания управляющего импульса коммутирующая лампа вновь запирается. Накопительный конденсатор отключается от магнетрона, колебания в магнетроне прекращаются. Накопи­ тельный конденсатор начинает вновь заряжаться от источника до тех пор, пока не поступит следующий управляющий импульс.

Рассмотрим влияние паразитных параметров схемы на процесс формирования модулирующего импульса. Крутизна переднего и

Задний фронт модулирующего импульса формируется после запирания коммутирующей лампы (момент t2 на рис. 1.137). На длительность заднего фронта влияет главным образом величина емкости Спар, так как магнетрон продолжает генерировать до тех пор, пока напряжение на емкости С п а р , разряжающейся через маг­ нетрон, не снизится до напряжения, при котором колебания в магнетроне прекращаются. Внутреннее сопротивление магнетрона сравнительно велико, и поэтому постоянная времени разряда ем­

Для укорочения заднего фронта формируемых импульсов па­ раллельно магнетрону включается индуктивность L , которая вме­

175